Brevet FR3000893A1 — publié le 20140718

L'invention concerne les dispositifs de ventilation artificielle, encore appelés appareils d'assistance respiratoire ou ventilatoire. Plus particulièrement, l'invention porte sur l'assistance que l'appareil peut apporter à un secouriste, tel un médecin du SAMU, un pompier, un infirmier ou analogue, lorsque celui-ci pratique un massage cardiaque sur un patient ventilé. Certains ventilateurs ou appareils d'assistance respiratoire équipent les véhicules de premiers secours qui interviennent notamment sur des accidents de la circulation ou des urgences vitales. Ces urgences nécessitent souvent l'association d'une ventilation mécanique et d'un massage cardiaque. De nombreuses études révèlent que la fréquence des massages cardiaques est un caractère déterminant de son efficacité. A l'heure actuelle, un consensus existe pour fixer la fréquence minimale du massage cardiaque à 100 compressions par minute. Cette recommandation est, par exemple, décrite par l' American Heart Association dans son document « Guidelines for Cardiopulmonary Ressucitation (CPR) and Emergency Cardiovascular Care (ECC) »; 2010. Or, les observations réalisées auprès des praticiens démontrent une tendance certaine à 20 des massages cardiaques trop lents, comme en atteste le document « Chest Compression Rates During Cardiopulmonary Resuscitation Are Suboptimal : A Prospective Study During In-Hospital Cardiac Arrest » ; American Heart Association ; Abella et Al, 2005 Dès lors, il apparaît comme intéressant de donner au secouriste un moyen de garantir la fréquence du massage cardiaque qu'il effectue. 25 De tels dispositifs existent, indiquant au secouriste la fréquence à laquelle il effectue son massage. Ainsi, le document US-A-5496257 décrit un dispositif à placer sur le thorax du patient durant le massage cardiaque, lequel dispositif est capable de mesurer la fréquence des compressions et de donner des informations relatives à cette fréquence au secouriste. De même, le document US-A-6390996 décrit un dispositif, placé autour du poignet du secouriste, 30 capable de donner des informations relatives à la fréquence du massage. L'inconvénient majeur de tels dispositifs est de s'ajouter à l'ensemble des équipements nécessaires au secouriste, ralentissant ainsi la mise en place du massage cardiaque, également déterminante dans la survie du patient. Par ailleurs, le premier dispositif cité rend la manoeuvre plus complexe car il doit être positionné entre les mains du secouriste et le thorax du patient, alors que le second dispositif cité ne permet pas à deux secouristes de se relayer aisément durant le massage, sauf si chacun est pourvu d'un dispositif. Il serait donc très utile de pouvoir fournir de telles indications de fréquence de compressions thoraciques au secouriste sans avoir besoin de recourir à un dispositif supplémentaire afin de ne pas complexifier la tâche du secouriste. Par ailleurs, d'autres études, telle « Hyperventilation-Induced Hypotension During Cardiopulmonary Resuscitation »; Aufderheide et Al ; 2004, suggèrent la nécessité de réduire les volumes insufflés au patient lors du massage cardiaque afin de limiter la pression intrathoracique et ainsi de ne pas nuire à la circulation sanguine. Enfin, un autre inconvénient posé par le massage cardiaque concerne les perturbations engendrées par le massage sur la régulation du ventilateur délivrant le gaz d'assistance au patient pendant ledit massage. En effet, les compressions thoraciques forcent l'exsufflation du patient. Le ventilateur peut donc se retrouver à alarmer à outrance et à ventiler inefficacement et, dans des cas extrêmes, il peut détecter à tort qu'il est en panne. Le problème qui se pose est dès lors de proposer un appareil médical permettant de résoudre tout ou partie des problèmes et inconvénients susmentionnés, en particulier un appareil médical permettant non seulement d'assister le secouriste pour lui indiquer si le massage qu'il est en train de réaliser est adapté ou non mais aussi de délivrer un volume correct de gaz au patient malgré le massage cardiaque qu'il subit et ce, sans enclencher d'alarme intempestive ou de se considérer en panne ou en dysfonctionnement. La solution est alors un appareil d'assistance respiratoire comprenant au moins une source de gaz, en particulier une turbine, apte à délivrer un flux de gaz dans un circuit ventilatoire destiné à être relié à un patient, et comprenant en outre : - des moyens de mesure aptes à mesurer au moins un paramètre représentatif du flux de gaz choisi parmi la pression du gaz, le débit de gaz insufflé, le débit de gaz expiré par le patient et la vitesse de la turbine, et à délivrer au moins un signal représentatif dudit au moins un paramètre représentatif du flux de gaz, - des moyens de traitement de signal aptes à i) analyser ledit au moins un signal représentatif dudit au moins un paramètre représentatif du flux de gaz, ii) à déduire dudit au moins signal, la réalisation d'un massage cardiaque sur ledit patient et iii) à déterminer la fréquence dudit massage cardiaque, - et des moyens d'affichage permettant d'afficher la fréquence de massage cardiaque. Selon le cas, l'appareil d'assistance respiratoire de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques techniques suivantes : - les moyens de traitement de signal comprennent un microprocesseur et au moins un algorithme. - les moyens de mesure permettent de mesurer au moins un paramètre représentatif du flux de gaz au sein dudit circuit ventilatoire. - les moyens de traitement de signal sont aptes à comparer ledit au moins un signal représentatif dudit au moins un paramètre représentatif du flux de gaz à au moins une valeur-seuil représentative de la réalisation d'un massage cardiaque. - les moyens d'affichage comprennent un écran d'affichage. - les moyens de mesure comprennent au moins un capteur de pression, un capteur de débit ou un capteur de vitesse de rotation de la turbine. - il comporte en outre des moyens de mesure de durée aptes à déterminer la durée pendant laquelle le massage cardiaque est réalisé. - il comporte en outre des moyens de mesure de durée comprenant un chronomètre intégré à un processeur. - les moyens d'affichage sont aptes à afficher en outre la durée de massage cardiaque. - il comporte en outre des moyens de changement de mode ventilatoire aptes à et conçus pour passer d'un premier mode ventilatoire à un second mode ventilatoire en réponse à une détection par les moyens de traitement de signal, de la réalisation d'un massage cardiaque sur le patient. - les moyens de changement de mode ventilatoire sont aptes à et conçus pour passer d'un premier mode ventilatoire choisi parmi les modes volumétriques (VAC notamment), barométriques (VPC, VSAI, CPAP, Duo-Levels...), intermittents (VACI, PVACI...) à un second mode ventilatoire choisi parmi la même liste, et en particulier les modes barométriques (VPC, VSAI, CPAP, Duo-Levels...). En fait, la ventilation s'adapte au regard du mode ventilatoire en cours, des valeurs de pression, débit, volume délivrés, de la nature du gaz délivré, des mécanismes de synchronisation, de la gestion des alarmes.... - il comporte en outre des moyens de changement de volume délivré aptes à et conçus pour passer d'un premier volume délivré, typiquement compris entre 10 et 2000 mL, à un second volume délivré, typiquement dans la même gamme et habituellement inférieur au premier volume, en réponse à une détection par les moyens de traitement de signal, de la réalisation d'un massage cardiaque sur le patient. - il comporte en outre des moyens de changement de la nature du gaz délivré aptes à et conçus pour passer d'un premier gaz ou mélange de gaz délivré, typiquement un mélange d'air et d'oxygène à un certain premier ratio d'oxygène, à un second gaz ou mélange de gaz, typiquement un mélange d'air et d'oxygène à un certain second ratio d'oxygène, par exemple supérieur audit premier ratio, en réponse à une détection par les moyens de traitement de signal, de la réalisation d'un massage cardiaque sur le patient. - il comporte en outre des moyens de changement des algorithmes de synchronisation « patient-machine », typiquement basés sur l'analyse des signaux mesurés de pression et/ou de débit, parfois également de signaux issus de mesures de concentration gazeuse ou d'impulsions nerveuses, aptes à et conçus pour passer d'un premier algorithme à un second algorithme, en réponse à une détection par les moyens de traitement de signal, de la réalisation d'un massage cardiaque sur le patient. - il comporte en outre des moyens de réglage, tel un bouton poussoir, une touche d'activation, un curseur ou analogue, permettant au personnel soignant d'indiquer au ventilateur la réalisation d'un massage cardiaque ou de confirmer au ventilateur la détection qui a été faite de la réalisation d'un massage cardiaque. - il comporte en outre des moyens de génération de signal sonore aptes à et conçus pour émettre un signal sonore périodique. - les moyens de génération de signal sonore comprennent un haut-parleur. - les moyens de génération de signal sonore sont pilotés par ledit microprocesseur de manière à délivrer ledit signal sonore de manière périodique, à un rythme compris entre 20 et 200 coups par minute, par exemple de l'ordre de 100 coups par minute. - il comporte en outre des moyens de réglage de temps aptes à et conçus pour fixer une période de temps souhaitée, lesdits moyens de génération de signal sonore étant pilotés par ledit microprocesseur de manière à délivrer un signal sonore à ladite période de temps souhaitée. - les moyens de réglage de temps sont aptes à et conçus pour fixer ou régler la durée de chaque signal sonore de manière à ce que le secouriste puisse se calquer sur ledit signal pour appliquer le massage cardiaque avec un ratio temps de compression/temps de relâchement adapté. La présente invention va maintenant être décrite plus en détail en références aux Figures annexées parmi lesquelles : - la Figure 1 représente un mode de réalisation d'un appareil d'assistance respiratoire selon la présente invention ; et - la Figure 2a est un enregistrement du paramètre de pression d'un respirateur pendant un massage cardiaque ; et - la Figure 2b est un enregistrement du paramètre de débit insufflé d'un respirateur pendant le même massage cardiaque. La Figure 1 schématise un mode de réalisation d'un appareil d'assistance ventilatoire ou ventilateur 1 selon la présente invention. Le ventilateur 1 comprend une turbine 4 délivrant un flux de gaz d'assistance respiratoire, typiquement un flux d'air ou d'air enrichi en oxygène, dans un circuit ventilatoire 2, encore appelé circuit patient, comprenant un ou plusieurs passages ou lignes de gaz, reliant fluidiquement le ventilateur 1 aux voies aériennes d'un patient 20, par l'intermédiaire d'une interface patient 3, tel un masque respiratoire ou une sonde d'intubation. Selon un autre mode de réalisation, la turbine 4 peut être remplacée par une autre source de gaz tel qu'une vanne reliée à une canalisation de gaz, en particulier une canalisation de gaz se terminant par une prise murale agencée sur un mur d'un bâtiment hospitalier et alimentée en un gaz respiratoire, tel de l'air ou de l'oxygène, à une pression de quelques bars absolus, typiquement de l'ordre de 4 bar abs environ. Des moyens de mesure 6 sont prévus, lesquels sont aptes à mesurer au moins un paramètre représentatif du flux de gaz choisi parmi la pression du gaz, le débit de gaz insufflé par le respirateur, le débit de gaz expiré par le patient 20 et la vitesse de rotation de la turbine 4 et à délivrer au moins un signal représentatif dudit au moins un paramètre mesuré. Par exemple, le paramètre représentatif du flux de gaz est la pression du gaz dans le circuit 2 et les moyens de mesure 6 comprennent un capteur de pression dont la prise de pression est agencée dans ledit circuit 2. Dans le mode de réalisation de la Figure 1, la prise de pression 6 est agencée hors du ventilateur. Toutefois, selon le mode de réalisation considéré, elle peut se trouver hors du ventilateur ou dans le ventilateur. Une fois la mesure du (ou des) paramètre représentatif du flux de gaz opérée, le signal correspondant est analysé par des moyens de traitement de signal 5 qui peuvent alors en déduire qu'un massage cardiaque est en cours de réalisation sur ledit patient 20 et en déterminer la fréquence. Les moyens de traitement de signal 5 comprennent par exemple un microprocesseur 8 programmé notamment avec un algorithme de traitement, comme expliqué ci-après. Plus précisément, les moyens de traitement de signal 5 sont aptes à et conçus pour comparer le signal correspondant au paramètre représentatif du flux de gaz à une ou plusieurs valeurs-seuils représentatives de la réalisation d'un massage cardiaque. Ces valeurs-seuils sont enregistrées dans une mémoire 12 de stockage, par exemple une mémoire flash. Ces valeurs-seuils peuvent être des valeurs numériques, des tableaux de valeurs, des courbes... Ceci va permettre au ventilateur 1 d'assister le secouriste en lui indiquant une information de fréquence, par exemple la valeur numérique de la fréquence, ou des indications de type « trop rapide », « trop lent »... ce qui lui donnera des informations très utiles quant à l'efficacité du massage cardiaque qu'il est en train d'opérer. Ces informations peuvent être affichées grâce à des moyens d'affichage 7, tel un écran ou un afficheur. Par ailleurs, des moyens de mesure de durée, par exemple un chronomètre intégré à un processeur 8, sont également prévus pour déterminer la durée pendant laquelle le massage cardiaque est réalisé, et des moyens d'affichage 7, tel un écran ou un afficheur, permettent d'afficher ladite durée de massage cardiaque à destination du personnel soignant, de manière à lui apporter instantanément une autre information importante relative au massage cardiaque qui est en cours. Le ventilateur 1 comporte en outre des moyens de changement de mode ventilatoire aptes à et conçus pour passer d'un premier mode ventilatoire à un second mode ventilatoire en réponse à une détection par les moyens de traitement de signal, de la réalisation d'un massage cardiaque sur le patient 20. Plus précisément, les moyens de changement de mode ventilatoire sont aptes à et conçus pour passer d'un premier mode ventilatoire choisi parmi les modes volumétriques (VAC notamment), barométriques (VPC, VSAI, CPAP, Duo-Levels...), intermittents (VACI, PVACI...) à un second mode ventilatoire choisi parmi la même liste, et en particulier les modes barométriques (VPC, VSAI, CPAP, Duo-Levels...) De façon alternative ou complémentaire, le ventilateur 1 peut comporter des moyens de changement de volume délivré aptes à et conçus pour passer d'un premier volume délivré, typiquement compris entre 10 et 2000 mL à un second volume délivré, typiquement dans la même gamme et typiquement inférieur au premier volume, en réponse à une détection par les moyens de traitement de signal, de la réalisation d'un massage cardiaque sur le patient. De façon alternative ou complémentaire, le ventilateur 1 peut comporter des algorithmes de synchronisation « patient-machine », typiquement basés sur l'analyse des signaux mesurés de pression et/ou de débit, parfois également de signaux issus de mesures de concentration gazeuse ou d'impulsions nerveuses, aptes à et conçus pour passer d'un premier algorithme à un second algorithme, en réponse à une détection par les moyens de traitement de signal, de la réalisation d'un massage cardiaque sur le patient. De façon alternative ou complémentaire, le ventilateur 1 peut comporter des moyens de changement des algorithmes d'alarmes, par exemple d'alarmes visant à surveiller le rythme respiratoire du patient ou la pression délivrée par le respirateur ou encore le bon fonctionnement de la turbine 4, aptes à et conçus pour passer d'un premier algorithme à un second algorithme, en réponse à une détection par les moyens de traitement de signal, de la réalisation d'un massage cardiaque sur le patient, afin de ne pas alarmer à tort, ce qui perturberait inutilement le secouriste. Le ventilateur 1 comprend également une fonction de type « métronome » permettant d'assister le personnel soignant dans la réalisation du massage cardiaque selon un rythme donné. Pour ce faire, on prévoit des moyens de génération de signal sonore 9, tel un haut-parleur, aptes à et conçus pour émettre un signal sonore 10 périodique, c'est-à-dire un tempo audible par le personnel soignant. Par exemple, des signaux sonores peuvent être à des périodes typiquement espacées de quelques dixièmes de secondes, par exemple 6/10e secondes, correspondant à une fréquence de cent signaux sonores par minute. Les moyens de génération de signal sonore 9 sont avantageusement pilotés par ledit microprocesseur 8 de manière à délivrer le signal sonore 10 de manière périodique, à destination du personnel soignant pratiquant le massage cardiaque sur le patient 20 de sorte que celui-ci puisse se calquer sur ledit signal 10 pour appliquer ledit massage cardiaque au bon rythme. La fréquence des impulsions sonores correspondant à une période de temps souhaitée est réglée ou fixée par l'intermédiaire de moyens de réglage de temps 11 agencés sur le ventilateur 1, par exemple des touches, des curseurs, des boutons de sélection, un écran tactile ou tout autre dispositif de réglage. Ainsi, les moyens de génération de signal sonore 9 peuvent être pilotés par le microprocesseur de manière à délivrer un signal sonore à ladite période de temps souhaitée. Par ailleurs, la durée de chaque signal sonore 10 peut être réglée ou fixée par l'intermédiaire de moyens de réglage de temps 11 agencés sur le ventilateur 1, de manière à ce que le secouriste puisse se calquer sur ledit signal 10 pour appliquer le massage cardiaque avec un ratio temps de compression/temps de relâchement adapté. Le ventilateur 1 comporte en outre un capotage externe sur ou dans lequel sont agencés tout ou partie des moyens susmentionnés. Le ventilateur 1 est alimenté en courant électrique issu d'une ou plusieurs batteries, rechargeables ou non, de l'alimentation électrique du véhicule de secours qu'il équipe ou du secteur, donc ayant une tension pouvant aller jusqu'à environ 230 V. Par ailleurs, les Figures 2a et 2b sont des enregistrements simultanés, respectivement d'un paramètre mesuré de pression et d'un paramètre de débit en fonction du temps, pendant un massage cardiaque. Cet enregistrement a été réalisé avec un appareil de type Monnal T60 commercialisé par Air Liquide Medical Systems. Comme on le voit sur les courbes obtenues, la mesure de pression est sensible au massage cardiaque puisqu'on assiste à l'apparition de pics qui résultent de l'application du massage au patient. Ceci montre qu'il est possible d'utiliser des mesures de pression pour déterminer la fréquence dudit massage cardiaque et ainsi renseigner le personnel d' intervention. Ainsi, sur la figure 2a, la durée 40 séparant deux tels pics correspond à la période de compression, alors que la durée 30 correspond quant à elle à la période entre deux insufflations délivrées par le ventilateur. La durée 40 ainsi mesurée correspond, sur cet enregistrement, à un massage cardiaque de fréquence égale à 140 compressions par minute environ. De même, on constate sur la figure 2b la sensibilité du débit insufflé au massage cardiaque et la possibilité d'en déterminer la durée 40 correspondant à la période entre deux compressions. De façon alternative ou complémentaire, on peut également utiliser aux mêmes fins, d'autres moyens de mesure directe ou indirecte internes au travers des asservissements, tel que vitesse de la turbine, du débit expiré par le patient... Dit autrement, l'observation permanente des signaux de pression, voire de débit, permet par une analyse du signal classique, par exemple par filtrage ou reconnaissance de motif, de détecter le massage cardiaque. Une fois le massage détecté, la fréquence peut être calculée par les mêmes techniques usuelles de traitement du signal. La durée depuis le début du massage peut aussi être affichée. Ainsi, elle peut être chronométrée par le processeur. L'appareil d'assistance respiratoire selon l'invention peut être de type portatif et muni d'une poignée ou analogue de transport. A des fins de mobilité, ladite au moins une source de gaz peut être une turbine et/ou une bouteille de gaz sous pression, typiquement munie d'un détendeur.25 REVENDICATIONS1. Appareil d'assistance respiratoire (1) comprenant au moins une source de gaz, en particulier une turbine (4), apte à délivrer un flux de gaz dans un circuit ventilatoire (2) destiné à être relié à un patient (20), et comprenant en outre : - des moyens de mesure (6) aptes à mesurer au moins un paramètre représentatif du flux de gaz choisi parmi la pression du gaz, le débit de gaz insufflé, le débit de gaz expiré par le patient (20) et la vitesse de la turbine (4), et à délivrer au moins un signal représentatif dudit au moins un paramètre représentatif du flux de gaz, - des moyens de traitement de signal (5) aptes à : i) analyser ledit au moins un signal représentatif dudit au moins un paramètre représentatif du flux de gaz, ii) à déduire dudit au moins signal, la réalisation d'un massage cardiaque sur ledit patient et iii) à déterminer la fréquence dudit massage cardiaque, - et des moyens d'affichage (7) permettant d'afficher notamment la fréquence de massage cardiaque. 2. Appareil selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de traitement de signal (5) comprennent un microprocesseur (8) et au moins un algorithme. 3. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de mesure (6) permettant de mesurer au moins un paramètre représentatif du flux de gaz sont disposés au sein dudit circuit (2) ventilatoire. 4. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de traitement de signal (5) sont conçus pour comparer ledit au moins un signal représentatif dudit au moins un paramètre représentatif du flux de gaz à au moins une valeur-seuil représentative de la réalisation d'un massage cardiaque. . Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'affichage (7) comprennent un écran d'affichage. 6. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de mesure (6) comprennent au moins un capteur de pression, un capteur de débit ou un capteur de vitesse de rotation de la turbine (4). 7. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de mesure de durée aptes à déterminer la durée pendant laquelle le massage cardiaque est réalisé. 8. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de mesure de durée comprenant un chronomètre intégré à un 15 processeur. 9. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de changement de mode ventilatoire aptes à et conçus pour passer d'un premier mode ventilatoire à un second mode ventilatoire en réponse à une 20 détection par les moyens de traitement de signal, de la réalisation d'un massage cardiaque sur le patient. 10. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de génération de signal sonore (9) aptes à et conçus pour 25 émettre un signal sonore (10) périodique. 11. Appareil selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de génération de signal sonore (9) comprennent un haut-parleur. 3012. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de réglage de temps (11) aptes à et conçus pour fixer une période de temps souhaitée, lesdits moyens de génération de signal sonore (9) étant pilotés par ledit microprocesseur de manière à délivrer un signal sonore (10) à ladite période de temps souhaitée.