Brevet FR3071398A1 (20190329)

REVENDICATIONS1. Procédé de simulation d'une dynamique respiratoire d'un poumon virtuel à partir d'un modèle de poumon virtuel (MODP) et d'au moins un mode de ventilation (MODv), caractérisé en ce que le procédé comprend : ^ une première configuration (CONFp) du modèle du poumon virtuel io (MODp), ledit modèle comprenant : o Une relation fonctionnelle (Vpf(Pp)) non linéaire entre un volume du poumon virtuel instantané (Vp(t)) et une pression du poumon virtuel instantanée (Pp(t)) ; o Un premier paramétrage (CONFp) de la fonction non 15 linéaire (SIG(Vs ; Ps, C)) ; ^ ladite première configuration (CONFp) comprenant la détermination des paramètres suivants : o une dynamique maximale (Vs) correspondant à une capacité donnée d'admission en air du poumon virtuel ; 20 ^ une seconde configuration (CONFR) d'un modèle d'un système respiratoire virtuel (MODR) comportant une relation fonctionnelle entre : o d'une part, un débit d'air (Q) inspiré ou expiré par un patient virtuel et ; 25 o d'autre part, au moins une pression considérée (P) dans le circuit respiratoire ; ^ ladite seconde configuration (CONFR) comprenant la détermination d'une donnée caractéristique d'une résistance ventilatoire d'un patient virtuel (R) ; 30 ^ une troisième configuration (CONFv) d'au moins un mode de ventilation (MODv) comprenant la détermination d'au moins un cycle respiratoire (CRESP) virtuel comportant au moins une phase d'expiration et une phase d'inspiration, lesquelles phases étant associées à une condition d'évolution soit du débit d'air expulsé 35 et/ou inspiré (Q), soit de la pression de sortie (PAw), - 33 - caractérisé en ce que : ^ la première configuration (CONFp) comporte, en outre, une détermination : o d'une pression d'inflexion (Ps) correspondant au point 5 d'inflexion de la fonction non linéaire et ; o de la pente (C) de la fonction non linéaire (Vpf(Pp) au point d'inflexion (Ps); o un facteur correctif (K) d'un volume d'admission, dit facteur de recrutement, ^ le procédé comporte une génération d'au moins une courbe (TRACE(Vpf(Pp))) représentant un tracé de la pression (Pp) au sein du poumon virtuel en fonction du volume du poumon virtuel (Vp) à partir du modèle de poumon virtuel (MODp) paramétré, du modèle du système respiratoire (MODR) paramétré et d'un mode de ventilation (MODv) prédéfini.\n<CLM>\1\tProcédé de simulation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la relation fonctionnelle (Vpf(Pp)) entre le volume du poumon virtuel instantané (Vp(t)) et la pression du poumon virtuel instantanée (Pp(t)) est de type sigmoïde.\n<CLM>\1\tProcédé de simulation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le facteur de recrutement (K) est déterminé en fonction d'un modèle de recrutement (MODK) comportant au moins un coefficient de recrutement (Ci, C2) paramétrable et dépendant d'une valeur prédéfinie d'une pression de base (PPEP) virtuelle introduite en entrée du poumon virtuel.\n<CLM>\1\tProcédé de simulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le facteur de recrutement (K) comporte : ^ un premier terme (ki) qui est une fonction de la pression de base (PPEP) virtuelle introduite dans le poumon virtuel ; ^ un second terme (k2) qui est une fonction de la pression d'air virtuel (PP) dans le poumon virtuel et de la pression de base (PPEP) virtuelle. - 34 -\n<CLM>\1\tProcédé de simulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le facteur de recrutement (K) s'exprime par une relation linéaire avec la pression (Pp) dans le poumon : 5 K=G + C2.PP, Où, Cl et C2 sont des fonctions de la pression de base PPEP.\n<CLM>\1\tProcédé de simulation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le modèle du système respiratoire comprend : 10 - la pression considérée du circuit respiratoire (P) est une pression résultante (Prest) correspondant à la pression dans les voies respiratoires en sortie du poumon virtuel (PAw), appelée pression de sortie, à laquelle est soustraite une pression interne (Pi) au poumon virtuel, la pression interne (Pi) du poumon virtuel 15 comprenant une pression musculaire (Pmus) et la pression à l'intérieur du poumon (Pp) ; - la relation fonctionnelle entre le débit d'air inspiré ou expiré (Q) et \. result, la pression résultante (Pest linéaire, le coefficient de linéarité correspondant à la donnée caractéristique de la résistance (R) 20 ventilatoire du patient virtuel.\n<CLM>\1\tProcédé de simulation selon la revendication 5, caractérisé en ce que la pression musculaire (Pmus) est déterminée en fonction d'un modèle d'adaptation respiratoire (MODA) comportant un coefficient 25 d'adaptation pondérant la valeur de ladite pression musculaire (Pmus) et déterminé en fonction de l'évolution d'une valeur d'un paramètre cible (Pcible) à atteindre.\n<CLM>\1\tProcédé de simulation selon la revendication 6 caractérisé en ce 30 que le paramètre (Pcible) cible à atteindre est un volume cible (Vcible) du poumon virtuel à atteindre.\n<CLM>\1\tProcédé de simulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le mode de ventilation (MODv) est un premier - 35 - mode (VCmode) comportant une phase d'inspiration du cycle respiratoire (CRESP) configurée avec un débit d'air (Q) constant (Qo).\n<CLM>\1\tProcédé de simulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 7, caractérisé en ce que le mode de ventilation (MODv) est un second mode (PCmode) comportant une phase d'inspiration du cycle respiratoire (CRESP) configurée avec une pression de sortie (PAw) constante (PAwo). 10\n<CLM>\1\tProcédé de simulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le mode de ventilation (MODv) est un troisième mode (VSAlmode) comportant une phase d'inspiration du cycle respiratoire (CRESP) configurée avec une pression de sortie (PAw) constante (PAwo) et dont la phase est engagée consécutivement à la 15 détection d'un seuil de pression de sortie (PAw) dépassant un seuil de pression prédéfini (PTR+).\n<CLM>\1\tProcédé de simulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le mode de ventilation (MODv) est un 20 quatrième mode comportant une phase d'inspiration du cycle respiratoire (CRESP) configurée avec une pression de sortie (PAw) proportionnelle à une consigne, ladite consigne étant produite par la mesure d'un paramètre physiologique, ledit paramètre physiologique étant : 25 ^ une pression du patient (Pp ou PAw), ou ; ^ un signal électrique représentatif d'un effort musculaire respiratoire.\n<CLM>\1\tProcédé de simulation selon la revendication 1, caractérisé en ce 30 qu'une étape de discrétisation temporelle du modèle du poumon virtuel (MODp) et du modèle du système respiratoire (MODR) est calculée pour au moins un mode de ventilation (MODv) donné en considérant au moins une première phase respiratoire dans laquelle le débit d'air expulsé et/ou inspiré (Q) est constant (Qo) et/ou une -36- seconde phase respiratoire dans laquelle le la pression de sortie (PAw) du système respiratoire est constante (PAwo).\n<CLM>\1\tProcédé de simulation selon la revendication 12, caractérisé en ce 5 que lors d'une phase respiratoire pendant laquelle la pression de sortie (PAw) est considérée comme constante, l'étape de discrétisation comprend une approximation d'une valeur maintenue constante de la pression musculaire (Purus) entre deux échantillons de la discrétisation. 10\n<CLM>\1\tProduit programme d'ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un calculateur (MC), conduisent celui-ci à mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à\n<CLM>\1\t15 16.Support d'enregistrement lisible par ordinateur comprenant des instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées par un calculateur (MC), conduisent celui-ci à mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à\n<CLM>\1\t20\n<CLM>\1\tSimulateur virtuel comportant au moins une interface pour configurer la première, la seconde et la troisième configurations (CONFp, CONFR, CONFv) du procédé de simulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la dite au moins une interface est définie dans un même équipement portable. 25\n<CLM>\1\tEnsemble respiratoire comportant : ^ un dispositif intermédiaire de ventilation (DISPO_INT VENT) destiné à coopérer mécaniquement avec un système de ventilation d'un respirateur (RESP) destiné à assister un patient ; 30 ^ un poumon virtuel (VIRTp) selon la revendication 17 générant des consignes numériques correspondant à une pression de sortie (PAw) d'un système respiratoire virtuel et un débit d'air sortant (Q) selon un cycle respiratoire prédéfini, le poumon virtuel (VIRTp) et le cycle respiratoire étant configurés selon le procédé de l'une - 37 - quelconque des revendications 1 à 14, lesdites consignes numériques commandant le dispositif intermédiaire de ventilation.