Brevet FR2926025A1 — publié le 20090710

DISPOSITIF ET PROCÉDÉ DE MISE EN îUVRE D'UNE VENTILATION MÉCANIQUE HYPOTHERMIQUE LORS DE CIRCULATION EXTRACORPORELLE. Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif de protection des poumons par une ventilation mécanique hypothermique lors de circulation extracorporelle et son procédé de mise en oeuvre. La présente invention est notamment employée contre les phénomènes d'ischémie-reperfusion lors d'interventions chirurgicales cardiaques utilisant la circulation extracorporelle. Brève description de l'antériorité Traditionnellement, la chirurgie cardiaque est effectuée à l'aide de la circulation extracorporelle. Ce mode opératoire permet au chirurgien à la fois de pouvoir arrêter le coeur et de travailler dans un champ opératoire exsangue. Dans ces conditions, l'ischémie broncho-pulmonaire est quasi inévitable. Une ischémie est une diminution de l'apport sanguin artériel à un organe. Dans le cas de l'ischémie broncho-pulmonaire, cette diminution entraine essentiellement une baisse de l'oxygénation des tissus de l'organe en deçà de ses besoins (hypoxie), et la perturbation du métabolisme, voire même une mort cellulaire. L'ischémie peut être modérée et n'entraîner qu'une gêne limitée. Elle peut être sévère et entrainer à la fois la perte de sa fonction et induire une réaction inflammatoire généralisée. L'utilisation de l'hypothermie générale en chirurgie cardiaque comme moyen d'augmenter la tolérance des organes et en particulier les poumons à cette ischémie donne des résultats cliniques controversés. Ceci est du au fait que l'hypothermie générale induite et reversée par La circulation extracorporelle est incapable de protéger spécifiquement les poumons à cause des phénomènes d'exclusion vasculaire précoce des poumons qui sont alors les organes orphelins de la circulation extracorporelle et de l'hypothermie générale associée. La chirurgie cardiaque est en règle générale faite sous anesthésie générale avec mise en ventilation mécanique des poumons. Cette ventilation mécanique met en oeuvre un circuit de respiration comprenant un respirateur, un conduit pour l'air, une sonde endotrachéale et éventuellement un filtre bactérien. Le filtre bactérien remplit les fonctions d'humidificateur, de chauffage et d'anti-bactérien. Habituellement la ventilation mécanique est interrompue au démarrage de la circulation extracorporelle. D'autres procédés de protection spécifique des poumons pendant la circulation extracorporelle ont été étudiés. Parmi ces procédés, on peut notamment relever ceux 1 impliquant des perfusions dans l'artère pulmonaire. L'artère pulmonaire constitue le réseau fonctionnel de la circulation pulmonaire. Des perfusions de l'artère pulmonaire ont été appliquées avec plusieurs modes préparatoires. Dans chacun de ces modes de perfusion, la valeur de la température reste un des facteurs sur lequel de nombreux tests sont faits. Premièrement, les dispositifs et procédés de l'art antérieur, bien que contraires à l'esprit de la circulation extracorporelle (champs opératoire exsangue) ont démontré une efficacité limitée. Deuxièmement, ces dispositifs et procédés ne font qu'induire une hypothermie 10 éphémère dont l'effet s'épuise rapidement. Sommaire de l'invention Le dispositif selon l'invention de protection des poumons par une ventilation mécanique hypothermique lors de circulation extracorporelle et le procédé mettant en oeuvre ledit dispositif permet de remédier à ces inconvénients. 15 Il s'agit d'un dispositif de ventilation mécanique hypothermique lors de circulation extracorporelle, ladite ventilation mécanique utilisant un respirateur (3), un conduit (7) et une sonde andotrachéale (8). Ledit dispositif est constitué d'un moyen d'échange thermique (1) réglable constitué d'un élément amovible en contact avec le circuit dudit respirateur (3) faisant circuler l'air insufflé dans les poumons, ledit moyen d'échange 20 thermique (1) comprenant au moins un moyen de refroidissement (2) dudit air insufflé dans les poumons. La présente invention est notamment employée contre les phénomènes d'ischémiereperfusion lors d'interventions chirurgicales cardiaques utilisant la circulation extracorporelle. 25 Avantageusement, ledit moyen d'échange thermique (1) est réglable par un moyen de commande (5) de la mise en marche et de l'arrêt instantané dudit moyen de refroidissement (2). Préférentiellement, ledit moyen de commande (5) est constitué d'au moins un moyen de commande en local ou à distance dudit moyen de refroidissement (2). 30 Selon un mode de réalisation, ledit moyen de commande (5) est constitué d'un moyen de réglage de la température échangée par ledit moyen d'échange thermique (2). Selon une variante de réalisation, ledit moyen de commande (5) est manuel. De préférence, ledit dispositif est constitué d'un moyen d'affichage et de contrôle (9) de la température restituée par un moyen de mesure. 35 De manière préférentielle, ledit moyen de mesure effectue une mesure directe ou indirecte de l'air dudit conduit (7) ou d'une des structures des poumons. 2 Selon un autre mode de réalisation ledit moyen d'échange thermique (1) est positionné sur le conduit constituant le circuit dudit respirateur (3). Ledit moyen d'échange thermique peut également être positionné sur le filtre bactérien ou le conduit dudit filtre bactérien si celui-ci est présent. Avantageusement, ledit moyen d'échange thermique (1) est constitutif dudit respirateur (3). Le procédé de ventilation mécanique hypothermique lors de circulation extracorporelle mettant en oeuvre le dispositif selon l'invention comporte les phases suivantes : - positionnement dudit dispositif sur ledit conduit (7) de circulation de l'air ; - réglage de la puissance thermique de refroidissement ; mise en marche du dispositif par utilisation du moyen de commande (5) dudit moyen d'échange thermique (1) ; - contrôle de la température par des variations de la puissance thermique de refroidissement du moyen d'échange thermique (1) au cours de l'opération en fonction des données physiologiques du patient et des variations des conditions opératoires, en particulier le débit de ventilation mécanique ; - arrêt du dispositif par utilisation du moyen de commande (5) ou retrait du moyen d'échange thermique amovible si les conditions le nécessitent. Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, d'un exemple de réalisation en se référent aux dessins annexés sur lesquels La figure 1 représente le dispositif selon l'invention positionné sur le circuit de circulation d'air. La figure 2 représente le dispositif selon l'invention lors d'une intervention chirurgicale. Description détaillée des modes préférés de réalisation Le dispositif de protection des poumons par une ventilation mécanique hypothermique lors de circulation extracorporelle est positionné en contact avec le conduit (7) dans lequel circule l'air insufflé dans les poumons d'un patient (10). Le dispositif est en contact avec le conduit mais en aucun cas avec l'air qui circule dans ledit conduit. La circulation extracorporelle est pratiquée sous anesthésie générale du patient (10) opéré, sa respiration étant maintenue par un dispositif constitué d'un respirateur (3) insufflant de l'air dans un conduit (7) et une sonde andotrachéale (8). Dans certains modes opératoires, l'air circule aussi à travers un filtre bactérien (11) avant d'atteindre le 3 patient. Ledit filtre bactérien (11) remplit les fonctions d'humidificateur, de chauffage et d'anti-bactérien. Le dispositif de ventilation mécanique hypothermique mettant en oeuvre la circulation extracorporelle selon l'invention est constitué d'un moyen d'échange thermique (1) positionné sur le filtre bactérien (11) ou le conduit dudit filtre. Ledit moyen d'échange thermique (1), amovible, peut être retiré et repositionné à un autre emplacement sur le conduit (7) si le mode opératoire le nécessite et en l'absence de filtre bactérien (11). Ledit moyen d'échange thermique peut également être intégré au respirateur (3) ou au conduit (7). Ledit moyen d'échange thermique (1) est réglable. D'une part, un moyen de commande (5) y est positionné afin de le mettre en fonctionnement ou de stopper son fonctionnement. D'autre part, il bénéficie d'un moyen de commande variable de la température permettant ainsi de générer un air froid à la température choisie en fonction des données physiologiques du patient (10) et de l'avancement de l'opération, notamment des variations de conditions opératoires, en particulier le débit de ventilation mécanique. Ledit moyen de commande variable peut être intégré au moyen de commande (5) ou en être séparé. Ainsi la commande d'arrêt ou de mise en marche du dispositif peut s'effectuer à distance, le mode de liaison avec le moyen d'échange thermique pouvant autant être filaire que hertzien. Un moyen d'affichage (9) est nécessaire pour visualiser la température choisie et générée par le dispositif sur le conduit et l'air y circulant. Ledit moyen d'affichage (9) peut être positionné directement sur le dispositif selon l'invention. Ledit moyen d'affichage peut également être un écran indépendant du dispositif positionnable à volonté. La seule contrainte réside dans le fait que ce moyen d'affichage doit recevoir et afficher l'information issue du dispositif. Lors de son utilisation, ledit dispositif est positionné sur ledit conduit (7) de circulation de l'air. L'opérant, au regard des données physiologiques du patient telles que la corpulence ou la température centrale du patient, règle la puissance thermique de refroidissement. La mise en marche du dispositif se fait ensuite à l'aide du moyen de commande (5) dudit moyen d'échange thermique (1). Tout au long de l'opération, le dispositif est capable d'apporter une puissance thermique de refroidissement qui est variable et contrôlable de manière à assurer une température du poumon assurant sa protection pendant l'opération. A titre purement illustratif, l'échange thermique peut être effectué en utilisant un gaz réfrigérant en circuit fermé, une cellule Pelletier, de la glace ou un liquide à fort 4 coefficient de chaleur massique ou tout autre moyen permettant de créer un apport de froid indépendamment ou combinés entre eux. Lorsque le maintien de la température de l'air insufflé manière artificielle n'est plus nécessaire, l'arrêt du dispositif est effectué par l'utilisation du moyen de commande (5) ou par le retrait du moyen d'échange thermique amovible si les conditions les nécessitent. De nombreuses variantes éventuellement susceptibles de se combiner peuvent ici être apportées sans jamais sortir du cadre de l'invention tel qu'il est défini ci-avant. Les modifications non substantielles qui découleraient de façon évidente, pour l'homme de l'art, de l'utilisation ou de la fabrication du dispositif et du procédé permettant de le mettre en oeuvre dont le brevet est ici requis, sans en altérer les dispositions originales, n'en seraient que de simples équivalents techniques, entrant également dans le cadre de la présente invention. 5 REVENDICATIONS 1) Dispositif de ventilation mécanique hypothermique lors de circulation extracorporelle, ladite ventilation mécanique utilisant un respirateur (3), un conduit (7) et une sonde endotrachéale (8) caractérisé en ce qu'il est constitué d'un moyen d'échange thermique (1) réglable constitué d'un élément amovible en contact avec le circuit dudit respirateur (3) faisant circuler l'air insufflé dans les poumons, ledit moyen d'échange thermique (1) comprenant au moins un moyen de refroidissement (2) dudit air insufflé dans les poumons. 2) Dispositif de ventilation mécanique hypothermique lors de circulation extracorporelle selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit moyen d'échange thermique (1) est réglable par un moyen de commande (5) de la mise en marche et de l'arrêt instantané dudit moyen de refroidissement (2). 3) Dispositif de ventilation mécanique hypothermique lors de circulation extracorporelle selon la revendication 2 caractérisé en ce que ledit moyen de commande (5) est constitué d'un moyen de réglage de la température échangée par ledit moyen d'échange thermique (2). 4) Dispositif de ventilation mécanique hypothermique lors de circulation extracorporelle selon la revendication 2 caractérisé en ce que ledit moyen de commande (5) est manuel. 5) Dispositif de ventilation mécanique hypothermique lors de circulation extracorporelle selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de mesure destiné à effectuer une mesure directe ou indirecte de l'air dudit conduit (7) ou 25 d'une des structures des poumons. 6) Dispositif de ventilation mécanique hypothermique lors de circulation extracorporelle selon la revendication 5 caractérisé en ce que ledit dispositif est constitué d'un moyen d'affichage et de contrôle (9) de la température restituée par ledit moyen de mesure. 30 7) Dispositif de ventilation mécanique hypothermique lors de circulation extracorporelle selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit moyen d'échange thermique (1) est positionné sur le conduit constituant le circuit dudit respirateur (3). 8) Dispositif d'hypothermie en chirurgie cardiaque selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit moyen d'échange thermique (1) est constitutif dudit 35 respirateur (3). 6