Brevet FR3075651A1 — publié le 20190628

DOMAINE TECHNIQUE GENERAL L'invention concerne un concentrateur d'oxygène, de préférence portable, utilisable en oxygénothérapie. ETAT DE LA TECHNIQUE L'oxygénothérapie est un traitement consistant à administrer à un patient en détresse respiratoire, un gaz riche en oxygène pur de manière à maintenir ou à rétablir son taux d'oxygène dans le sang. Le concentrateur permet donc de délivrer à un patient un débit d'un gaz contenant de l'oxygène. La quantité d'oxygène délivrée est en général fixée à un volume d'oxygène total qui doit être délivrée sur la durée du traitement. Ce volume est alors délivré soit selon un débit constant sur la durée ou bien par palier avec des débits variables. Ces modalités de délivrance de l'oxygène ne sont toutefois pas satisfaisantes. En effet, la quantité délivrée d'oxygène dépend d'une prescription médicale qui repose sur un volume moyen délivré prescrit. Elle dépend d'une mesure de la saturation en oxygène (SP02) en continue, réalisée lors d'une consultation (ou à domicile), d'examens biologiques complémentaires et d'une auscultation supplémentaire visant à caractériser la détresse respiratoire. En fonction de ces éléments (qui peuvent évoluer) une dose (volume en litres) est prescrite par le médecin. Cette prescription ne tient pas compte du cadre de vie du patient et de son activité quotidienne. Aussi, la dose n'est pas adaptée au regard des critères cités et peuvent accentuer la dépendance en oxygène du patient du fait de la sur-supplémentation. PRESENTATION DE L'INVENTION Un but de l'invention est de proposer un dispositif connecté et intégrable à un concentrateur permettant de délivrer à un patient une quantité d'oxygène qui réponde de manière ciblée à ses besoins. A cet effet, l'invention propose, selon un premier aspect, un dispositif connecté et intégrable à un concentrateur d'oxygène permettant de délivrer une quantité d'un gaz riche en oxygène selon un débit Q(t) calculé ; le concentrateur comprenant : - une interface de communication configurée pour recevoir au moins un paramètre physiologique d'un patient ; - une unité de traitement configurée pour déterminer un débit Q(t) d'oxygène à délivrer à un patient en fonction d'au moins un paramètre reçu, le concentrateur étant tel que l'unité 2 de traitement est configurée pour déterminer le débit Q(t) à délivrer en fonction d'une saturation en oxygène, notée SPO2, reçue et préalablement mesurée sur un patient. L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison techniquement possible : 5 le débit Q(t) est déterminé de sorte à maintenir une SPO2 entre 90% et 100% tout en ne dépassant pas une valeur maximale du débit notée Qm' ; le débit Q(t) à délivrer présente une évolution temporelle exponentielle dépendant de la SPO2 mesurée par rapport à une SPO2 de référence ; l'unité de traitement est configurée pour, à partir d'une mesure de la SPO2 du 10 patient, mettre en oeuvre une étape de résolution d'une équation différentielle du premier ordre par rapport à Q(t) : dQ(t) = k[12 (t) 0] dt avec k = SPO2 mesurée - SPO2re férence, la solution Q(t) étant une fonction exponentielle. 15 - la solution Q(t) de l'équation différentielle est donnée par la fonctionnelle suivante Q(t) = Qo + - - Q0). ekt avec Q0 un débit ventilatoire du patient, Qm' un débit maximal autorisé pour le patient. L'invention propose, selon un deuxième aspect, une unité de traitement d'un 20 concentrateur d'oxygène permettant de délivrer une quantité d'un gaz riche en oxygène selon un débit Q(t), l'unité de traitement étant configurée pour, à partir d'une mesure d'une saturation d'oxygène d'un patient, notée SPO2, déterminer un débit Q(t) à délivrer. Et l'invention propos, selon un troisième aspect, un ensemble de délivrance d'une quantité d'un gaz riche en oxygène comprenant un dispositif de mesure d'une saturation en 25 oxygène et un concentrateur selon le premier aspect de l'invention. De manière avantageuse, le dispositif de mesure est un patch cutané destiné à être porté par un patient. L'invention est donc basée sur une adéquation de la dose d'oxygène délivrée (en anglais, « Adequacy Oxygen Dose», (A02D) en fonction de la cible de SPO2, du débit 30 ventilatoire du patient et de l'absorption alvéolaire de l'oxygène. En effet, l'utilisation d'un tel paramètre permet de mieux répondre aux besoins en oxygène du patient et d'adapter la dose en fonction de son activité et de ses besoins réels sans entacher l'autonomie respiratoire. 35 3 PRESENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : 5 - la figure 1 illustre, schématiquement, un ensemble comprenant un concentrateur d'oxygène permettant de délivrer à un patient une quantité d'oxygène selon l'invention ; - la figure 2 illustre une variation d'un débit d'oxygène délivré par un concentrateur selon l'invention. 10 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Dans ce qui suit, par abus de langage, on emploie indifféremment gaz riche en oxygène ou oxygène, l'invention s'appliquant au gaz délivré par un concentrateur. 15 On a illustré sur la figure 1, schématiquement, un concentrateur 2 d'oxygène permettant de délivrer à un patient 1 une quantité d'oxygène. Le concentrateur 2 comprend notamment un réservoir 3 d'un gaz riche en oxygène ainsi qu'un débitmètre 4 permettant de contrôler le débit. En outre, le concentrateur 2 comprend une unité 5 de traitement qui permet de calculer 20 le débit Q(t) de gaz en fonction d'au moins un paramètre physiologique d'un patient. L'unité 5 de traitement est par exemple un processeur. En effet, le concentrateur comprend une interface 6 de communication, de préférence sans fil, qui permet de recevoir un paramètre physiologique du patient. L'interface de communication sans fil est par exemple une interface Bluetooth TM. Bien 25 entendu, l'invention s'applique à tout moyen de communication filaire ou sans fil permettant de faire communiquer le concentrateur avec un dispositif externe de mesure d'un paramètre physiologique d'un patient. Un paramètre physiologique du patient est par exemple la saturation en oxygène (SP02). 30 Un tel paramètre physiologique est obtenu par tout moyen connu en soit par l'homme du métier : capteur infra-rouge par exemple, etc. Toutefois, de préférence mais non limitativement, ce paramètre est obtenu au moyen d'un patch 7 cutané, de préférence adhésif, porté par le patient et qui comprend un capteur nécessaire à l'obtention de ce paramètre. 35 De manière avantageuse, la quantité de 02 est fonction de la 5P02 mesurée sur le patient. 4 En particulier, le débit Q(t) délivré par le concentrateur 2 est tel qu'il permet de maintenir une SPO2 mesurée sur le patient (SPO2 mesurée) à une SPO2 de référence (SPO2reférence) comprise entre 92% et 100%. Cet intervalle correspond aux références de l'exploration fonctionnelle respiratoire recommandées par la « Société de Pneumologie de 5 Langue Française » (SPLF). Afin d'avoir un débit Q(t) qui présente peu d'oscillations, le débit Q(t) suit une évolution temporelle exponentielle dépendant de la 5P02 mesurée par rapport à la 5P02 de référence. Si la 5P02 mesurée est inférieure à la 5P02 de référence alors la fonction exponentielle est décroissante. Et inversement si la 5P02 mesurée est supérieure à la 5P02 10 de référence alors la fonction exponentielle est croissante. Pour obtenir une telle variation du débit délivré et donc pour obtenir la quantité Q(t), l'unité 5 de traitement est configurée pour résoudre une équation différentielle du premier ordre par rapport à Q(t) définie ci-après : dQ(t) = k[Q(t) - Q0] dt 15 avec k = SPO2 mesurée - SPO2reférence et SPO2reférence. L'équation différentielle ci-dessus admet comme solution Q(0= Qo + Q','' - (Q','' - Q0).ekt avec Q0 le débit ventilatoire du patient, Qm' le débit maximal autorisé pour le patient. Le débit ventilatoire du patient correspond au débit d'inspiration spontané du patient 20 qui peut être réduit par une obstruction. Le débit maximal autorisé est une cible calculer en fonction du volume prescrit. Volume prescrit Qmax = temps quotidien Comme on peut le voir d'après cette solution, le débit Q(t) varie de façon exponentielle pour arriver à Qmax en tenant compte d'un débit ventilatoire du patient, bien entendu ceci est 25 fonction de la variation de 5P02 mesurée par rapport à une 5P02 de référence. En outre, le débit Q(t) déterminé est tel que l'équation différentielle ci-dessus ne diverge pas et permet une oscillation stable indiquant que la quantité de gaz est adéquate. En même temps que le débit Q(t) déterminé est délivré, la 5P02 est mesurée et l'équation différentielle est à nouveau résolue et ainsi de suite afin que le débit Q(t) ne diverge 30 pas et n'oscille pas trop. La figure 2 illustre une variation du débit Q(t) pour un patient présentant un débit ventilatoire de 150m1imn. On voit sur cette figure que pendant 60s, la pente de la fonction exponentielle dépend de la 5P02. Cette réponse est proportionnelle à l'adsorption de 102 par le patient. De plus, la décroissance représente la variation du débit en l'absence de 35 supplémentation nécessaire au maintien de la 5P02 entre 90% et 100%. REVENDICATIONS1. Concentrateur d'oxygène permettant de délivrer une quantité d'un gaz riche en oxygène selon un débit Q(t) ; le concentrateur comprenant : - une interface de communication configurée pour recevoir au moins un paramètre physiologique d'un patient ; - une unité de traitement configurée pour déterminer un débit Q(t) d'oxygène à délivrer à un patient en fonction d'au moins un paramètre reçu, le concentrateur étant tel que l'unité de traitement est configurée pour déterminer le débit Q(t) à délivrer en fonction d'une saturation en oxygène, notée 5P02, reçue et préalablement mesurée sur un patient. 2. Concentrateur selon la revendication 1, dans lequel le débit Q(t) est déterminé de sorte à maintenir une 5P02 entre 90% et 100% tout en ne dépassant pas une valeur maximale du débit notée Qm'. 3. Concentrateur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le débit Q(t) à délivrer présente une évolution temporelle exponentielle dépendant de la 5P02 mesurée par rapport à une 5P02 de référence. 4. Concentrateur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'unité de traitement est configurée pour, à partir d'une mesure de la 5P02 du patient, mettre en oeuvre une étape de résolution d'une équation différentielle du premier ordre par rapport à Q(t) : dQ(t) = k[Q(t) Q0] dt avec k = SPO2 mesurée - SPO2reférence, la solution Q(t) étant une fonction exponentielle. 5. Concentrateur selon la revendication 4, dans lequel la solution Q(t) de l'équation différentielle est donnée par la fonctionnelle suivante Q(t) Qo + Q.- - Q0). e kt avec Q0 un débit ventilatoire du patient, Qm' un débit maximal autorisé pour le patient. 6. Unité de traitement d'un concentrateur d'oxygène permettant de délivrer une quantité d'un gaz riche en oxygène selon un débit Q(t), l'unité de traitement étant configurée pour, à partir d'une mesure d'une saturation d'oxygène d'un patient, notée 5P02, déterminer un débit Q(t) à délivrer. 5 35 7. Ensemble de délivrance d'une quantité d'un gaz riche en oxygène comprenant un 6 - dispositif de mesure d'une saturation en oxygène, - un concentrateur selon l'une des revendications 1 à 5. 8. Ensemble selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif de mesure est un 5 patch cutané destiné à être porté par un patient.