Brevet FR3056111A1 — publié le 20180323

Dispositif de décontamination et de désinfection pour appareil de ventilation à pression positive La présente invention concerne le domaine des appareils de ventilation à pression positive continue, prévus pour traiter les troubles respiratoires liés au sommeil. Ceux-ci se manifestent dans la plupart des cas sous forme d'apnées et/ou hypopnées obstructives du sommeil, qui provoquent une fermeture temporaire et plus ou moins complète des voies respiratoires. Celles-ci surviennent lors de chaque épisode de sommeil de l'individu à des intervalles dont la fréquence marque la gravité de la pathologie. Ces appareils de ventilation créent dans les voies respiratoires du patient atteint de tels troubles une pression positive qui les maintient ouvertes durant le sommeil, lorsque cela est nécessaire, c'est-à-dire lorsque le problème survient. En pratique, l'appareil est dès lors également conçu pour détecter les événements respiratoires anormaux en vue de faire varier la pression en conséquence dans les voies respiratoires, typiquement en impulsant une surpression lorsque la respiration du patient décroît ou s'arrête. On entend par là que le flux respiratoire ou le débit d'air diminue ou s'arrête dans les voies respiratoires. La surpression est en pratique administrée via un masque nasal, narinaire ou bucco-nasal qui est aussi le canal par lequel la détection des incidents respiratoires s'effectue. Le fonctionnement est très schématiquement le suivant : lorsque la fermeture ou la quasi fermeture des voies respiratoires est détectée, une pompe aspire l'air ambiant 3056111 2 et le refoule vers le système respiratoire supérieur à travers le masque que porte le patient. Les signaux de débit respiratoire sont analysés en permanence, la commande de la pompe étant asservie aux résultats de l'analyse en temps 5 réel. De tels appareils sont de préférence utilisés avec un système assurant l'humidification de l'air qui est envoyé dans les voies respiratoires, afin d'empêcher le dessèchement des voies respiratoires du patient pendant le traitement. 10 L'humidification des voies aériennes apporte un confort supplémentaire, mais elle est aussi considérée par certains auteurs comme un facteur important de la tolérance à l'assistance ventilatoire. L'air provenant de la pompe est alors dirigé sur la surface d'une réserve d'eau, laquelle 15 est de préférence chauffée pour améliorer le transfert d'humidité dans l'air. Dans ce cas, l'humidité et la température du flux d'air augmentent, rendant au passage l'utilisation de l'appareil plus confortable. L'un des problèmes qui se pose lorsqu'on apporte un 20 complément d'humidification est lié à l'apparition connexe d'un risque d'infection des patients, en cas de contamination du circuit de fluide (principalement le tuyau d'amenée de l'air pressurisé) et plus particulièrement de l'eau du réservoir. Des études montrent ainsi que dans des appareils 25 réalisant une humidification, on pouvait observer une colonisation notamment par des bactéries présentes sur la peau et dans le pharynx. Il est souvent considéré que le risque d'infection dépend notamment de l'attention portée à la propreté de l'appareil 30 et à sa maintenance par l'utilisateur lui-même, ainsi que par le respect de précautions élémentaires comme 3056111 3 l'utilisation d'eau distillée. Dans le cas spécifique des appareils de ventilation à pression positive continue, on conseille donc de remplir le réservoir humidificateur d'eau distillée et, de manière générale, des instructions sont 5 données à l'utilisateur de procéder très régulièrement à un nettoyage des composants sensibles au regard de cette problématique, en particulier ceux qui participent directement au passage de l'air pressurisé. Avant ou après une séance d'utilisation de l'appareil, le 10 réservoir vide peut cependant être contaminé par des germes, voire des virus dont la provenance peut être diverse : le patient lui-même, l'appareil, l'eau résiduelle stagnante, etc. Par exemple, lorsque le réservoir est lavé dans un lave-vaisselle, il peut rester des traces d'eau si celui-ci n'a 15 pas été séché correctement. Cela peut être la source d'un début d'infection surtout si l'appareil est utilisé plusieurs heure après le lavage du réservoir. Ainsi, l'attention portée à la propreté de l'appareil, certes nécessaire, n'est pas suffisante. Il faut prévoir des solutions de décontamination 20 supplémentaires. A l'heure où les hôpitaux mènent une bataille contre les maladies nosocomiales, cette question s'avère d'importance également en milieu hospitalier, l'usage de tels appareils de ventilation à pression positive continue s'y répandant à 25 mesure que les troubles du sommeils sont mieux identifiés et pistés. Les problèmes de décontamination et de désinfection pendant la ou les nuits d'appareillage des patients s'y trouvent par conséquent déjà posés et le seront de plus en plus dans le futur. 30 De manière générale, en milieu hospitalier, les solutions classiquement utilisées sont l'autoclave ou les lampes UV, 3056111 4 qui permettent une bonne désinfection. Toutefois, ces systèmes ne sont pas forcément disponibles dans les services hospitaliers où sont appareillés les patients pour des problèmes liés à l'apnée du sommeil. Ils peuvent par ailleurs 5 s'avérer inappropriés, du fait leurs configurations propres, aux dimensions des réservoirs. La question de la décontamination des appareils de ventilation à pression positive continue est abordée dans le document US 2009/0173344 Al, qui prévoit une chambre de 10 désinfection en aval du réservoir d'humidification de l'air, sur le trajet de l'air humidifié. Cette chambre est équipée de sources de rayonnement ultra-violet (UV), et elle fait partie d'un sous-ensemble indépendant qui se connecte entre l'appareil de ventilation et le masque porté par 15 l'utilisateur. On connaît depuis longtemps les effets notamment germicides des rayons UV dont les longueurs d'onde sont situées plus particulièrement dans le domaine des UVC. Ainsi, dès lors qu'un micro-organisme par exemple de type bactérie 20 ou virus est exposé à un rayonnement UVC, le noyau de la cellule est atteint, provoquant l'inhibition de la duplication de son ADN. Ces micro-organismes deviennent incapables de se reproduire et ils perdent leur pouvoir d'infection. En réalité, les rayonnements UV provoquent une 25 dégradation de l'acide nucléique, l'absorption d'énergie UV formant des nouvelles liaisons entre molécules adjacentes bloquant leur processus de réplication et leur capacité d'infection. L'une des conséquences de leur exposition aux rayons UVC est par conséquent que certains micro-organismes 30 pathogènes sont inactivés ou détruits. 3056111 5 La lumière UV permet en pratique d'inactiver nombre de ces agents pathogènes, offrant en outre l'avantage par rapport aux méthodes de désinfection chimiques de ne pas recourir à des produits chimiques polluants dont il faut se débarrasser. 5 Les appareils de ventilation à pression positive continue organisent de fait un circuit pneumatique entre l'air ambiant et le système respiratoire supérieur du patient, et la régulation de la pression d'air à fournir, fonction d'une analyse permanente du débit d'air fourni, ne souffre pas 10 d'approximations puisque la fonction est thérapeutique. A cet égard, ajouter comme dans le document US 2009/0173344 Al un élément dans ledit circuit est susceptible de rendre sa gestion plus délicate et moins précise. La chambre de désinfection mise en série entre l'appareil de ventilation 15 et le masque occasionne en effet des pertes de charges, d'autant plus que sa conception comporte des déflecteurs du courant de fluide. En d'autres termes, les risques de dégrader les performances du traitement des apnées et hypopnées du sommeil par ajout d'un sous-ensemble indépendant 20 ne sont pas négligeables. Il est par ailleurs préférable que le contrôle et la commande des éléments réalisant la désinfection se fasse directement au niveau de l'appareil de ventilation, sans nécessiter de manipulations supplémentaires potentiellement 25 oubliables ou mal effectuées. Une connexion électrique supplémentaire d'un sous-ensemble séparé à l'unité de contrôle de l'appareil, comme le prévoit la solution de la demande de brevet américaine, ajoute à cet égard une opération qui n'est pas anodine. 30 La présente invention remédie à ces inconvénients en proposant une solution regroupée, c'est-à-dire plus 3056111 6 compacte, et qui n'est dès lors plus susceptible d'altérer le circuit pneumatique. Cette innovation ne nécessite par ailleurs pas, pour fonctionner, de manipulations de connexion et de raccordement particulières une fois le réservoir en 5 condition de fonctionner. L'invention, qui a trait comme mentionné à un dispositif de décontamination et de désinfection pour appareil de ventilation à pression positive continue, s'adresse donc à un appareil équipé d'un humidificateur comportant un 10 réservoir de liquide. Elle est telle que le réservoir comporte au moins une source de rayonnement UV. C'est donc le réservoir lui-même qui est équipé d'un système de désinfection. Cette caractéristique permet de solutionner le problème de la désinfection d'une manière 15 simple et efficace. Par rapport à l'art antérieur discuté auparavant, elle rend possible non seulement la désinfection 20 ventilation, la réalisation de la désinfection peut être mise en oeuvre à tout moment lorsque le réservoir est monté dans le boîtier de l'appareil. Son montage le connecte directement 25 à l'unité électronique de traitement des données que comporte l'appareil, et sa commande ne dépend plus alors que d'une programmation spécifique ou d'un appui sur un bouton. Le moment de la désinfection et sa durée peuvent à cet égard être simplement programmés par l'utilisateur, le mode de 30 gestion de la décontamination devenant alors très souple. du réservoir vide (avant remplissage), mais elle agit également sur le réservoir rempli, c'est-à-dire contenant le volume d'eau opérationnel requis pour assurer le fonctionnement correct de l'ensemble. Le réservoir constituant une partie amovible intégrée à l'appareil de 3056111 7 Plus précisément, le rayonnement UV utilisé dans le cadre de l'invention est de longueur d'onde comprise entre 100 nm et 280 nm. Ces longueurs d'onde, qui recoupent les rayonnements UVC évoqués, se sont avérées adaptées pour 5 désinfecter l'eau contenue dans les réservoirs, en garantissant que les micro-organismes éventuellement pathogènes perdent leur pouvoir d'infection, comme expliqué plus en détail auparavant. Selon l'invention, le réservoir de liquide peut comporter 10 un bac, chaque source de rayonnement étant disposée au-dessus de la surface libre du liquide le remplissant. Les sources de rayonnement sont alors placées dans le flux d'air pulsé par l'appareil vers le système respiratoire du patient, à l'endroit où l'air se charge d'humidité. L'avantage de cette 15 implantation est que le volume d'air localisé au-dessus de la masse d'eau se trouve également désinfecté. L'innocuité de l'air envoyé vers le patient est alors garantie. Cette configuration particulière présente un autre avantage, en termes d'écoulement de flux : les sources de rayonnements ne 20 sont pas localisées à l'entrée ou à la sortie du réservoir, où elles seraient plus susceptibles de dégrader les caractéristiques hydrauliques dudit flux. Plus précisément encore, selon l'invention, chaque source de rayonnement est placée à un niveau égal ou inférieur au 25 chant supérieur de la paroi périphérique du réservoir, pour avoir une efficacité maximale sur l'air le plus chargé en humidité, qui se trouve à proximité immédiate de la surface libre de la masse de liquide. De préférence, selon une configuration possible de 30 l'invention, la paroi périphérique du réservoir peut être prévue en matériau opaque aux rayons ultraviolets. Les 3056111 8 rayonnements UV, notamment les radiations UVC utilisées, présentent en effet un degré de nocivité connu pour l'être humain, accélérant par exemple le vieillissement de la peau, ou augmentant les risques de cancer. Une exposition répétée 5 à leurs effets, également néfaste pour les yeux (cataracte), comme c'est le cas pour des patients qui utilisent l'appareil de l'invention chaque nuit, implique nécessairement de considérer le problème de leur dangerosité et de mettre en place des solutions adaptées. Selon une possibilité, le 10 matériau opaque peut être du polycarbonate. De préférence encore, chaque source de rayonnement UV peut être constituée d'une diode électroluminescente à ultraviolets, composant pratique à mettre en oeuvre et aisé à commander. Ce dernier point est important en ce qu'il 15 participe à la souplesse de fonctionnement de l'appareil de ventilation : il suffit d'envoyer un courant électrique dans le dispositif opto-électronique que constitue la diode électroluminescente pour qu'elle soit capable d'émettre de la lumière UV. Programmer l'envoi de courant à partie d'une 20 carte électronique par exemple basée sur un microcontrôleur pendant une période prédéterminée ou en réponse à une action de commande précise est aisé. Selon une configuration d'installation possible, le réservoir de liquide peut être constitué d'un bac fixe doté 25 d'un couvercle amovible dans lequel est implantée au moins une diode électroluminescente à ultraviolets émettant vers le volume intérieur du réservoir. Il s'agit dès lors d'acheminer les signaux de commande de la ou des lEDs vers le couvercle, pour qu'elle(s) puisse(nt) être activée(s) au 30 cours du fonctionnement. 3056111 9 Le couvercle peut à cet effet être pourvu de conducteurs d'alimentation de la ou des diodes électroluminescentes connectées à des conducteurs d'alimentation correspondants solidarisés au bac via des contacts placés au niveau d'un 5 joint d'étanchéité bac/couvercle. Ces contacts, par exemple dorés, et/ou à ressort, résistent à l'eau et peuvent être limités à deux. Selon une possibilité additionnelle, lesdits contacts peuvent être surmoulés dans le réservoir et reliés à une unité de commande de la ou des diodes 10 électroluminescentes. Des fils électriques ou lames métalliques de liaison peuvent être moulés dans le bac depuis un connecteur de liaison jusqu'aux contacts d'un joint à lèvre assurant l'étanchéité bac/couvercle et/ou dans le couvercle depuis 15 les contacts dudit joint à lèvre jusqu'au LEDs. La ou Les LEDs UV installée(s) l'intérieur du couvercle émet(tent)vers le bas dans cette configuration, ce qui est l'effet recherché. Il est d'ailleurs possible de prévoir qu'au moins une zone 20 du réservoir soit équipée d'une matière photoluminescente émettant dans le domaine visible lorsqu'elle est soumise au rayonnement UV émis par la ou les diodes électroluminescentes. Cette zone peut par exemple prendre la forme du logo du constructeur, ou simplement constituer une 25 zone spécifique dédiée à cet usage : il est cependant important qu'elle soit bien visible pour l'utilisateur, qui sait immédiatement que la fonction décontamination est activée et qu'il y a présence de rayons UV à l'intérieur du réservoir. 3056111 10 L'invention va à présent être décrite plus en détail, en référence à un exemple non limitatif de conception représenté dans les figures annexées, pour lesquelles : - la figure 1 montre une vue en perspective d'un réservoir 5 conforme à l'invention, équipé de deux diodes UV ; - la figure 2 représente la même perspective éclatée, montrant la constitution du réservoir avec un bac et un couvercle ; - la figure 3 est une vue de côté du réservoir ; 10 - la figure 4 représente une coupe A-A de la vue de la figure 3 ; - la figure 5 montre une vue de dessus du réservoir de l'invention ; et - la figure 6 en est une coupe B-B avec un détail agrandi. 15 En référence aux figures, deux diodes électroluminescentes 1, également dénommées LED dans la suite, sont placées dans le couvercle 20 placé au-dessus du bac 2, au-dessus de la surface libre 3 du volume d'eau 4 représenté en traits croisés (voir en particulier en figures 4 et 6) mais de telle 20 sorte que la lumière UV soit émise dans le volume intérieur 21 du réservoir. Le nombre de LED n'est évidemment pas limitatif et dépend notamment de la forme du réservoir, des obstacles qu'il peut éventuellement contenir et de la puissance de chaque LED 1. Cette puissance dépend à son tour 25 du temps d'exposition nécessaire pour désinfecter le réservoir selon le degré de remplissage du bac 2, et elle est par conséquent aussi tributaire du volume du réservoir. Comme mentionné auparavant, les LEDs, si elles peuvent être implantées dans un couvercle 20 (comme cela est 30 représenté), peuvent également être implantées dans un réservoir sans couvercle. Dans tous les cas, elles sont 3056111 11 reliées à des conducteurs d'alimentation 17 par exemple moulés dans le bac 2 et reliant un connecteur (non représenté) lui-même raccordable au reste de l'appareil et des contacts 5 bac 2/couvercle 20 moulés dans un joint 6 par 5 exemple à lèvres qui assure l'étanchéité entre eux. Les contacts 5 sont eux-mêmes reliés à des conducteurs 7 connectés aux LEDs 1 du couvercle 20, qui peuvent aussi être moulés dans ledit couvercle 20. Comme dit, le principe de l'humidificateur, souvent prévu 10 chauffant pour des raisons d'efficacité mais aussi de confort, consiste à chauffer un volume d'eau 4 contenu dans ledit bac 2. L'air envoyé par l'appareil de ventilation à pression positive vers le patient, qui passe par le réservoir en provenance d'une pompe de l'appareil, vient « lécher » la 15 surface libre 3 de ce volume d'eau 4 et se charge ainsi en vapeur d'eau, et est ensuite envoyé humidifié à destination du patient. L'arrivée et le départ de l'air respectivement dans et depuis le réservoir s'effectue par des conduits 22, 23 débouchant dans le bac 2. 20 L'implantation supérieure des LED 1 telle qu'indiquée sur les figures permet de désinfecter le volume d'air au-dessus de la surface libre 3. L'envoi d'un air purifié et sain vers le patient est donc garanti par cette configuration particulière à l'invention. Celle-ci est au surplus telle 25 que les caractéristiques fluidiques du réservoir ne sont pas dégradées par l'adjonction des LED 1 car leur implantation est telle qu'elles n'empiètent pas ou peu dans le volume intérieur 21 et donc dans le volume d'air au-dessus de la surface 3 d'eau dans le réservoir. 30 Le positionnement de la ou des diodes électroluminescentes 1 est en réalité très critique, car de ce paramètre dépend 3056111 12 en partie l'efficacité de la désinfection. Le choix du type de LED 1 est également important pour assurer la désinfection souhaitée. Il est rappelé qu'il est nécessaire d'utiliser des diodes émettant dans le spectre de fréquence des UVC 5 (correspondant à des longueurs d'onde comprises sensiblement entre 100 nm et 280 nm) pour assurer une désinfection adéquate, car ce sont ces fréquences qui sont les plus énergétiques et les plus nocives pour les micro-organismes notamment pathogènes. La puissance nominale des LED 1 est 10 choisie en fonction du taux de désinfection recherché, pouvant varier de 99,9 à 99,999%. Plus le taux est important, plus la puissance globale assurée par les diodes 1 doit être élevée. Le système de pilotage des LED 1, à savoir une carte 15 électronique de traitement (non représentée), est intégré dans l'appareil de ventilation à pression positive continue de l'invention, et permet un contrôle complet en termes de puissance et de temps d'activation des diodes 1. Diverses programmations de protocoles de désinfection peuvent ainsi 20 très facilement être mises en oeuvre. Si les UV sont nocifs pour les micro-organismes, ce qui justifie à titre premier leur usage, ils n'en restent pas moins également dangereux pour l'homme. Afin de réduire au maximum les dangers encourus par des utilisateurs qui dorment 25 plusieurs heures par jour à proximité de l'appareil, les parois du bac 2 de l'humidificateur sont en pratique fabriqué dans un matériau opaque (tel que le polycarbonate) aux rayons ultraviolets, et plus particulièrement aux UVC. Il est envisageable de graver sur le réservoir 2 une zone 30 8, par exemple sous forme de logo, fait d'une matière photo luminescente qui émet une couleur visible lorsque qu'elle 3056111 13 reçoit des UV, tout en préservant l'aspect sécuritaire de l'ensemble, qui conserve évidemment son caractère indispensable. L'exemple de mise en oeuvre de l'invention tel qu'illustré 5 par les figures n'est pas exhaustif de ladite invention, qui englobe au contraire toute les variantes de forme du réservoir, de nombre et de localisation des diodes électroluminescentes etc. REVENDICATIONS1. Dispositif de décontamination et de désinfection pour appareil de ventilation à pression positive continue équipé d'un humidificateur comportant un réservoir de liquide, caractérisé en ce que le réservoir comporte au moins une source 1 de rayonnement UV. 2. Dispositif de décontamination et de désinfection pour appareil de ventilation à pression positive continue selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le rayonnement UV est de longueur d'onde comprise entre 100 nm et 280 nm. 3. Dispositif de décontamination et de désinfection pour appareil de ventilation à pression positive continue selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir de liquide comporte un bac 2, chaque source de rayonnement 1 étant disposée au-dessus de la surface libre 3 du liquide remplissant le bac 2. 4. Dispositif de décontamination et de désinfection pour appareil de ventilation à pression positive continue selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque source de rayonnement 1 est placée à un niveau égal ou inférieur au chant supérieur de la paroi périphérique du réservoir. 5. Dispositif de décontamination et de désinfection pour appareil de ventilation à pression positive continue selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la paroi périphérique du réservoir est en matériau opaque aux rayons ultraviolet. 3056111 15 6. Dispositif de décontamination et de désinfection pour appareil de ventilation à pression positive continue selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le matériau opaque est du polycarbonate. 5 7. Dispositif de décontamination et de désinfection pour appareil de ventilation à pression positive continue selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source de rayonnement UV est constituée d'une diode électroluminescente à ultraviolets. 10 8. Dispositif de décontamination et de désinfection pour appareil de ventilation à pression positive continue selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le réservoir de liquide est constitué d'un bac 2 fixe doté d'un couvercle 20 amovible dans lequel est implantée au 15 moins une diode électroluminescente 1 à ultraviolets émettant vers le volume intérieur 21 du réservoir. 9. Dispositif de décontamination et de désinfection pour appareil de ventilation à pression positive continue selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le 20 couvercle 20 est pourvu de conducteurs 7 d'alimentation de la ou des diodes électroluminescentes 1 connectés à des conducteurs 17 d'alimentation correspondants solidarisés au bac 2 via des contacts 5 placés au niveau d'un joint d'étanchéité 6 bac 2/couvercle 20. 25 10. Dispositif de décontamination et de désinfection pour appareil de ventilation à pression positive continue selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits conducteurs 7, 17 sont surmoulés dans le réservoir et 3056111 16 reliés à une unité de commande de la ou des diodes électroluminescentes 1. 11. Dispositif de décontamination et de désinfection pour appareil de ventilation à pression positive continue selon 5 la revendication précédente, caractérisé en ce que des fils électriques ou lames métalliques de liaison peuvent être moulés dans le bac 2 depuis un connecteur de liaison jusqu'aux contacts 5 d'un joint à lèvre 6 assurant l'étanchéité bac 2/couvercle 20 et/ou dans le couvercle 20 10 depuis les contacts 5 dudit joint 6 à lèvre jusqu'au LEDs 1. 12. Dispositif de décontamination et de désinfection pour appareil de ventilation à pression positive continue selon l'une des revendications 3 à 11, caractérisé en ce qu'au 15 moins une zone 8 du réservoir est équipée d'une matière photoluminescente émettant dans le domaine visible lorsqu'elle est soumise à un rayonnement UV.