Brevet FR2971162A1 — publié le 20120810

La présente invention concerne un dispositif de respiration artificielle utilisable pendant la réanimation de personnes en état d'arrêt cardiaque. On sait que, pour tenter de réanimer une personne en état d'arrêt cardiaque, on exerce sur la cage thoracique de cette personne des corn- pressions et des décompressions rythmées alternées tendant à rétablir les mouvements d'expiration et d'inspiration, ainsi que la circulation sanguine. Par ailleurs, par la demande européenne EP-0911051 (propriété du Demandeur), on connaît déjà un dispositif de respiration artificielle pour des personnes en état d'arrêt cardiaque et en cours de réanimation par compressions et décompressions alternées de leur cage thoracique. Un tel dispositif de respiration artificielle 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'une personne, alors que l'extrémité proximale dudit élément tubulaire se trouve à l'extérieur de ladite personne 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 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 en continu par lesdits canaux auxiliaires. Ainsi, le patient est ventilé en continu par lesdits jets de gaz respiratoire. Le demandeur a trouvé 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, le Demandeur a remarqué que ledit gaz respiratoire, introduit en continu dans les poumons de la personne en état d'arrêt cardiaque, engendre 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'aspiration 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 décrit ci-dessus, notamment destiné à la réanimation d'une personne en arrêt cardiaque, dans lequel une zone de pression de forme oblongue prend naissance à l'extrémité distale desdits canaux auxiliaires et s'allonge dans la direction distale le long de l'axe longitudinal dudit canal principal, est remarquable : en ce qu'il comporte au moins une restriction locale de section, de manière 25 à former une résistance locale sur l'écoulement gazeux traversant ledit canal principal ; et en ce que ladite restriction locale est longitudinalement éloignée et à l'extérieur de ladite zone de pression oblongue. Ainsi, grâce à l'invention, lors d'une compression de la cage thoracique 30 de la personne en cours de réanimation, la résistance locale, apparaissant au niveau de ladite restriction et s'exerçant sur l'écoulement gazeux traversant le canal principal, engendre une augmentation de pression (pression positive) à l'intérieur des poumons, l'air chassé desdits poumons s'échappant librement mais plus difficilement qu'en l'absence de restriction locale. Inversement, lors d'une décompression, la pression baisse davantage (pression négative) dans les poumons qu'avec un dispositif de respiration artificielle connu dépourvu de restriction locale. Le freinage de l'entrée d'air extérieur, engendré par ladite restriction, permet une aspiration progressive et contrôlée de l'air extérieur en direction des poumons de la personne, ce qui entraîne la disparition, au début de la décompression, de la pression ~o résiduelle positive due aux jets de gaz respiratoire. La pression résiduelle positive disparaît rapidement sous l'action de la décompression, pendant l'entrée progressive de l'air extérieur aspiré. La pression résiduelle positive ne constitue donc plus un obstacle à l'aspiration d'air extérieur et à la circulation sanguine de la personne en arrêt cardiaque. 15 La variation de pression intrathoracique entre une compression et une décompression, obtenue selon l'invention, est étendue en comparaison des variations de pression intrathoracique observées sur des personnes en cours de réanimation équipées d'un dispositif de respiration artificielle connu, par exemple du type de celui décrit par la demande de brevet EP-0911051. La 20 surface d'échange gazeux est ainsi augmentée et le retour veineux amélioré. Ces phénomènes s'expliquent notamment par l'application de la physique des corps inertes au corps de la personne en cours de réanimation. A titre d'exemple illustratif, la pression intrathoracique peut atteindre 15 cm d'eau, lors d'une compression, et -7 cm d'eau, lors d'une décompression. 25 De plus, la restriction locale est dépourvue d'élément mobile (ce qui en simplifie la fabrication) et présente une forme et une disposition constantes qu'une compression ou qu'une décompression soit exercée sur la cage thoracique de la personne en état d'arrêt cardiaque. Autrement dit, la restriction locale forme un moyen de freinage de gaz statique et passif, 30 dépourvu d'inertie. De plus, le dispositif de l'invention, une fois relié au système respiratoire de la personne en état d'arrêt cardiaque, forme un système ouvert qui prévient l'apparition de surpression dans l'estomac (autrement dit, on évite tout « gonflage de l'estomac ») et permet une alimentation continue en gaz respiratoire tout en appliquant, sans interruption, des compressions et des décompressions alternées sur la cage thoracique de ladite personne. On réduit le risque de traumatisme du système respiratoire de cette dernière, tout en améliorant l'hémodynamique. De préférence, ladite restriction locale peut être agencée : - soit en aval de ladite zone de pression oblongue ; - soit en amont de ladite zone de pression oblongue. Lorsque le dispositif de l'invention comporte deux restrictions locales, celles-ci peuvent être disposées en aval et en amont, respectivement. Ladite restriction locale se présente avantageusement sous la forme 15 d'une bague interne saillante. De préférence, ladite restriction locale forme une restriction de la section interne de l'élément tubulaire et fait partie intégrante dudit dispositif. En variante, le dispositif de l'invention peut comporter un corps tubulaire amovible, dans lequel est disposée ladite restriction locale formant 20 une restriction de la section interne dudit corps tubulaire. En outre, le dispositif de l'invention peut comporter des moyens d'aspiration d'air ambiant, par exemple du type à effet Venturi, qui sont entrainés par du gaz circulant dans ledit canal principal. La présente invention concerne également un masque laryngé 25 comprenant un dispositif de respiration artificielle du type de celui spécifié ci-dessus. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. 30 La figure 1 est une vue schématique, partiellement en coupe axiale, d'un masque respiratoire bucco-nasal équipé d'un premier exemple de réalisation du dispositif de respiration artificielle conforme à la présente invention. Les figures 2 et 3 sont des coupes transversales du dispositif de respiration artificielle de la figure 1, respectivement selon les lignes 11-11 et III-5 III. La figure 4 est, une coupe longitudinale schématique, d'un masque laryngé pourvu d'un second exemple de réalisation du dispositif de respiration artificielle conforme à l'invention. La figure 5 illustre schématiquement en coupe une variante de 10 réalisation des exemples des figures 1 et 4 du dispositif conforme à la présente invention. La figure 6 est vue schématique selon la flèche VI du corps tubulaire amovible du dispositif conforme à l'invention de la figure 5. Le masque respiratoire bucco-nasal 1, représenté sur la figure 1, 15 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 d'un dispositif de respiration artificielle D1 comportant un élément tubulaire rigide 5, solidaire de ladite coque 2 ou emboîté sur une saillie 20 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 longitudinal 25 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 injectés 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 30 gaz respiratoire convergent ainsi vers un point de convergence C de l'axe L-L dudit canal principal 7 (voir également les figures 2 et 3). II se forme une zone de pression Z de forme oblongue qui prend naissance à l'extrémité distale desdits canaux auxiliaires 9 et s'allonge dans la direction distale le long de l'axe longitudinal L-L du canal principal 7. Par ailleurs, l'élément tubulaire 5 comporte un embout 12 pour le 5 prélèvement de gaz et/ou la mesure de pression. Dans l'exemple de réalisation illustrée en figure 4, le masque laryngé ML est équipé d'un dispositif de respiration artificielle D2 comportant un élément tubulaire 25 souple, dont l'extrémité distale 25D est destinée à être introduite dans une voie respiratoire d'un patient, alors que l'extrémité 10 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 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 15 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 vers un point de convergence C dudit axe L-L. De la même manière que pour D1, il se forme une zone de pression Z de forme oblongue. Le masque laryngé ML comprend un coussinet 32 en silicone à 20 ballonnet gonflable qui borde le contour l'extrémité distale ouverte 25D. Notamment lorsqu'ils sont utilisés pour la réanimation d'urgence de personnes en arrêt cardiaque, dont la cage thoracique est soumise à des compressions et décompressions alternées, les dispositifs de respiration artificielle D1 ou D2 sont alimentés en continu en gaz respiratoire (flèche F) à 25 partir de bouteilles de gaz sous pression ou analogues et les jets J sont continus pendant tout le processus de réanimation. Selon l'invention, chacun des dispositifs D1 et D2 comporte une restriction locale R1, R2 de la section interne de l'élément tubulaire 5, 25, qui se présente sous la forme d'une bague interne saillante disposée à l'intérieur 30 du canal principal 7, 27. Une telle restriction locale R1, R2 fait partie intégrante du dispositif D1, D2 correspondant. Dans l'exemple de la figure 1, la restriction locale R1 de la section interne du canal principal 7 du dispositif D1 est agencée en aval de la zone de pression oblongue Z, à l'intérieur dudit canal principal 7. Cette restriction locale R1 est longitudinalement éloignée et à 5 l'extérieur de la zone de pression Z. Il existe un écartement e entre l'extrémité distale de la zone de pression Z et le plan transversal à l'axe L-L dans lequel est agencée la restriction R1. Dans l'exemple de la figure 4, la restriction locale R2 de la section interne du canal principal 7 de D2 est positionnée en amont de la zone de 10 pression oblongue Z, à l'intérieur dudit canal principal 27. Plus précisément, la restriction locale R2 est située au voisinage de l'extrémité proximale 25P de l'élément tubulaire 25, de telle façon qu'elle se retrouve éloignée et distante longitudinalement de la zone de pression Z. Lors d'une compression de la cage thoracique de la personne 3 15 équipée du dispositif D1, D2, la résistance locale occasionnée par chacune des restrictions R1, R2 provoque une augmentation de pression dans les poumons de la personne 3, l'air chassé de ces derniers (symbolisé par la flèche 50 sur les figures 1 et 4) s'échappant librement mais plus difficilement. Inversement, lors d'une décompression de la cage thoracique de ladite 20 personne 3, la pression baisse davantage dans les poumons que lorsque les dispositifs D1 et D2 sont utilisés sans restriction locale, de sorte que la variation de pression intrathoracique entre une compression et une décompression augmente ce qui améliore l'effet de pompage de l'air extérieur. Le freinage de l'entrée d'air, lors d'une décompression, engendré 25 par les restrictions R1 et R2 permet une aspiration progressive et contrôlée de l'air extérieur en direction des poumons de la personne, ce qui entraîne la disparition, au début de la décompression, de la pression résiduelle positive due aux jets J. Que ce soit lors d'une compression ou d'une décompression, le canal 30 principal 7, 27 reste ouvert. 2971162 s De plus, dans le cas du masque bucco-nasal de la figure 1, la variation de pression au niveau de la bouche est quasi inexistante. En outre, l'alimentation en gaz respiratoire (flèche F) des canaux auxiliaires périphériques 9, 29 des dispositifs D1, D2 de l'invention, à partir des embouts d'amenée 10, 30, peut être pilotée par l'intermédiaire d'une valve électronique (non représentée), par exemple commandée par un opérateur. En particulier, une telle valve électronique permet, une fois le coeur et la circulation sanguine de nouveau en fonctionnement, de basculer d'une alimentation continue en gaz respiratoire des canaux auxiliaires 9, 29 à une alimentation impulsionnelle, de fréquence prédéfinie. Par ailleurs, dans une variante de réalisation représentée sur la figure 5, chaque dispositif D1, D2 peut comporter un corps tubulaire 40 délimitant une cavité 41 en libre communication gazeuse avec l'élément tubulaire 5, 25. Le corps tubulaire 40 peut être rapporté, de façon amovible, au dispositif D1, D2 correspondant, à l'extrémité proximale 5P, 25P de l'élément tubulaire 5, 25 de celui-ci. A l'intérieur du corps tubulaire 40 est disposée une restriction locale R3 de la section interne dudit corps 40. On notera qu'un tel corps tubulaire 40 peut être rapporté à l'extrémité proximale des dispositifs D1, D2, que ces derniers comportent, ou non, une restriction locale de la section interne de l'élément tubulaire correspondant. Par ailleurs, comme le montre schématiquement la figure 5, le corps tubulaire 40 comporte des moyens 42 d'aspiration d'air ambiant, du type à effet Venturi, qui sont entrainés par du gaz circulant dans le canal principal 7, 27 (par exemple de l'air extérieur, symbolisé par la flèche 51) lors d'une décompression de la cage thoracique de la personne en cours de réanimation. En outre, comme cela est illustré par la figure 6, la bague interne saillante R3, formant la restriction locale, comporte des obstacles 43, par 30 exemple des ailettes convergentes, empêchant l'introduction accidentelle d'un objet apte à obturer hermétiquement le corps tubulaire 40. De tels obstacles 43 peuvent également être montés sur les restrictions R1 et R3. De plus, le corps tubulaire 40 peut comporter un embout latéral saillant de raccord (non représenté sur les figures), en communication fluidique avec la cavité 41, pour raccorder un ballon insufflateur au corps tubulaire 40. Il est à noter que le dispositif de la présente invention n'est pas exclusivement destiné à être mis en oeuvre avec un masque bucco-nasal ou un masque laryngé, mais pourrait, par exemple, être intégré à une sonde endotrachéale.10 REVENDICATIONS1. Dispositif de respiration artificielle, notamment destiné à la réanimation d'une personne en arrêt cardiaque, comportant un élément tubulaire (5, 25) qui forme un canal principal (7, 27) et qui est destiné à être relié par son extrémité distale (5D, 25D) 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 respiratoire 15 (J) injectés en continu par lesdits canaux auxiliaires (9, 29), de sorte qu'une zone de pression de forme oblongue (Z) prend naissance à l'extrémité distale desdits canaux auxiliaires (9, 29) et s'allonge dans la direction distale le long de l'axe longitudinal (L-L) dudit canal principal, caractérisé : 20 en ce qu'il comporte au moins une restriction locale de section (R1, R2, R3), de manière à former une résistance locale sur l'écoulement gazeux (50, 51) traversant ledit canal principal (7, 27) ; et en ce que ladite restriction locale est longitudinalement éloignée et à l'extérieur de ladite zone de pression oblongue (Z). 25 2. Dispositif de respiration artificielle selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite restriction locale (R1) est agencée en aval de ladite zone de pression oblongue (Z). 3. Dispositif de respiration artificielle selon l'une des revendications 1 ou 2, 2971162 Il caractérisé en ce que ladite restriction locale (R2, R3) est agencée en amont de ladite zone de pression oblongue (Z). 4. Dispositif de respiration artificielle selon l'une des revendications 1 à 3, 5 caractérisé en ce que ladite restriction locale (R1, R2, R3) se présente sous la forme d'une bague interne saillante. 5. Dispositif de respiration artificielle selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite restriction locale (R1, R2) forme une restriction de 10 la section interne de l'élément tubulaire (5, 25) et fait partie intégrante dudit dispositif (D1, D2). 6. Dispositif de respiration artificielle selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un corps tubulaire (40) amovible, dans lequel 15 est disposée ladite restriction locale (R3) formant une restriction de la section interne dudit corps tubulaire. 7. Dispositif de respiration artificielle selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (42) d'aspiration d'air ambiant 20 entrainés par du gaz circulant dans ledit canal principal (7,27). 8. Masque laryngé, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de respiration artificielle (D2) tel que spécifié sous l'une des revendications 1 à 7.