INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
De nombreux agents thérapeutiques en développement ou existants, par exemple des agents de thérapie génique, visent à traiter différentes affections de l’oreille interne chez l’homme, responsable de surdité, d’acouphènes ou de vertiges. Pour injecter un agent pour traiter ces affections, la fenêtre ronde est la voie d’entrée privilégiée. La fenêtre ronde présente un diamètre d’environ 2 mm chez l’homme adulte. Cette fenêtre ronde comprend une membrane de 40 à 60 µm d’épaisseur composée de 3 couches cellulaires. Cette membrane vibre de manière opposée aux vibrations acoustiques qui entrent dans l’oreille interne. Elle joue le rôle de soupape de pression et permet aux ondes de se déplacer dans les fluides de la cochlée. Cette membrane permet d’avoir un accès privilégié aux fluides de la cochlée entourée d’os.
On connait, pour l’injection de tels agents dans l’oreille interne, une méthode d’injection intracochléaire directe via la fenêtre ronde à l’aide d’un microcathéter. Ledit cathéter perce puis traverse la fenêtre ronde pour y injecter l’agent thérapeutique.
Un inconvénient est le risque élevé de lésion neurosensorielle et donc de surdité séquellaire après microperforation de la membrane de la fenêtre ronde (traumatisme mécanique des structures de la cochlée). Pour ces raisons, cette méthode n’est pas applicable chez l’homme en pratique clinique courante.
On connait également une méthode d’injection locale par voie transtympanique. L’agent thérapeutique est injecté (sous forme liquide ou gélifiée) en grande quantité dans l’oreille moyenne. Cette méthode repose sur les mécanismes de diffusion naturels transmembranaires. De ce fait, une quantité d’agents au contact de la fenêtre ronde va diffuser et migrer à l’intérieur de la cochlée.
Un inconvénient de cette méthode est qu’elle ne permet aucun contrôle de la pénétration dans l’oreille interne de l’agent thérapeutique et donc de la dose administrée. Un autre inconvénient est la quantité résultante dans l’oreille moyenne de produit pouvant causer une contamination des tissus environnants. En effet, il est très difficile de déposer une telle substance de manière très précise sur la fenêtre ronde. Par exemple, l’humidité dans l’oreille moyenne rend difficile une telle précision. De plus, le canal de l’oreille moyenne étant connecté aux voies nasales. Il existe donc, avec une telle méthode, un risque important d’inhalation pour le sujet de l’agent thérapeutique.
Par conséquent, il n’existe pas à ce jour des méthodes d’injection de ces substances dans l’oreille interne qui permette simultanément un bon contrôle de la dose délivrée, une absence de contamination des tissus environnants et une atraumaticité sur les structures sensorielles de l’oreille interne.
La présente invention propose de résoudre ce problème en surmontant les inconvénients mentionnés.
Selon un aspect, l’invention concerne un dispositif médical pour la délivrance d’un agent thérapeutique par bio-impression comprenant un corps de tige. Le corps de tige comprend une cartouche de bio-impression agencée à proximité de l’extrémité distale du corps de tige. Ladite cartouche comprend une couche supérieure comprenant une solution comprenant un agent thérapeutique et comprend un composé absorbant capable de convertir l’énergie lumineuse d’un rayonnement laser en énergie thermique et agencé de manière à provoquer le chauffage de ladite solution comprenant un agent thérapeutique pour provoquer un jet de ladite solution. Le dispositif médical comprend en outre une fibre optique s’étendant longitudinalement à l’intérieur d’une lumière du corps de tige pour acheminer un flux laser sur le composé absorbant.
L’avantage de l’invention de l’utilisation de la bio-impression est qu’elle permet la génération de gouttelettes de quelques picolitres comprenant l’agent thérapeutique à forte vitesse et de manière très ciblée sur la fenêtre ronde. En effet, l’énergie thermique convertie par le composé absorbant est transmise à la solution de la couche supérieure, créant la vaporisation locale de ladite solution jusqu’à la formation d’une bulle de vapeur dont l’explosion génère l’éjection d’une microgouttelette comprenant l’agent thérapeutique. Un autre avantage est que l’agent thérapeutique est ainsi appliqué sur la membrane de ronde sans contact direct avec celle-ci. L’agent thérapeutique ainsi appliqué diffusera ensuite dans les liquides de l’oreille interne. L’agent thérapeutique peut donc s’impacter précisément sur la surface de la membrane de la fenêtre ronde de manière atraumatique, sans risque de lésions et le dosage de la quantité d’agent thérapeutique est contrôlée.
Dans un mode de réalisation, la cartouche comprend en outre une couche absorbante, comprenant une surface inférieure et une surface supérieure étant agencée contre la couche supérieure ; ladite couche absorbante comprenant ledit composé absorbant.
Un avantage est de concentrer le composé absorbant au contact de la couche supérieure, favorisant le transfert d’énergie thermique vers la solution comprenant l’agent thérapeutique.
Dans un autre mode de réalisation, le composé absorbant est dilué dans la couche supérieure.
Le matériau composite de la pale est relativement fragile, et en particulier sensible aux chocs et à l’érosion, et il est connu de le protéger au moyen d’un bouclier métallique qui est rapporté et fixé sur le bord d’attaque de la pale.
Le bouclier peut être fixé à la pale de deux façons. Une première façon consiste à coller le bouclier sur la pale, après polymérisation de la résine. La colle se présente alors sous forme de pâte.
Une autre façon consiste à fixer le bouclier par co-moulage ou co-cuisson avec la préforme fibreuse. La préforme est disposée dans le moule et le bouclier est positionné sur le bord de la préforme destiné à former le bord d’attaque de la pale. La résine injectée imprègne la préforme et vient au contact du bouclier pour assurer sa solidarisation à la pale après polymérisation et durcissement.
Une aube comporte un pied en vue de sa fixation sur un élément de la turbomachine, tel qu’un rotor. Le pied peut être formé par une partie de la préforme formant la pale. C’est notamment le cas lorsque le pied a une forme en queue d’aronde et est destiné à être engagé dans une alvéole de forme complémentaire de l’élément de la turbomachine.
En variante, le pied de l’aube peut être formé par une partie d’un longeron dont une autre partie est logée dans la pale. Le longeron est une pièce de forme allongée qui est réalisée indépendamment de la préforme de la pale et qui s’étend sur une partie de la longueur de celle-ci. La partie du longeron qui s’étend à l’extérieur de la pale est destinée à former le pied de la pale ou à recevoir le pied de la pale. Cette technologie autorise des formes variées pour le pied de pale et permet notamment de réaliser des formes adaptées au calage angulaire de l’aube en fonctionnement.
Le longeron peut être réalisé en alliage métallique. En variante, il est réalisé par une préforme obtenue par tissage de fibres en trois dimensions. Dans ce dernier cas, après réalisation de la préforme du longeron, celle-ci est imprégnée de résine et cuite en vue de sa rigidification. Le longeron est usiné pour corriger sa forme et ses dimensions puis il est logé dans un évidement de la préforme de la pale. L’ensemble est disposé dans un moule dans lequel de la résine est injectée et cuite pour imprégner la préforme de la pale et assurer la solidarisation de la pale et du longeron. Le bouclier est ensuite collé sur le bord d’attaque de la pale s’il n’a pas été co-moulé avec la pale.
On comprend donc que la fabrication d’une aube à partir de préformes tissées d’un longeron et d’une pale est longue et complexe, car elle comprend notamment deux étapes successives de cuisson. Par ailleurs, seule la résine de la préforme de la pale assure la liaison avec le longeron. En cas de mauvaise qualité d’injection, il pourrait y avoir un défaut d’adhérence et de liaison de la pale au longeron, ce qui se traduirait par la mise au rebut de la pièce obtenue.
La présente invention propose un perfectionnement qui permet de simplifier la fabrication de ce type d’aube, ce perfectionnement étant simple, efficace et économique.
L’invention propose un procédé de fabrication d’une aube en matériau composite pour une turbomachine, en particulier d’aéronef, cette aube comportant une pale comportant un intrados et un extrados qui s’étendent depuis un bord d’attaque jusqu’à un bord de fuite de la pale, l’aube comportant en outre un bouclier métallique s’étendant le long du bord d’attaque de la pale ainsi qu’un longeron dont une première partie est logée dans la pale et dont une seconde partie forme un pied de l’aube, le procédé comprenant les étapes consistant à :
réaliser une première préforme du longeron, par tissage de fibres en trois dimensions, cette première préforme étant destinée à être noyée dans de la résine polymérisable par cuisson, réaliser une seconde préforme de la pale, par tissage de fibres en trois dimensions, cette seconde préforme étant destinée à être noyée dans de la résine polymérisable par cuisson, positionner le bouclier métallique,
après les étapes a) et b) et avant cuisson, la première préforme a une première partie qui est logée dans un évidement de la seconde préforme, et le bouclier métallique est positionné à l’étape c) sur un bord de la seconde préforme,
et en ce que le procédé comprend en outre, après l’étape c), une unique étape d) de cuisson simultanée dans un moule des première et seconde préformes en vue de former simultanément la pale et le longeron, et de fixer le bouclier à la pale.
L’invention propose ainsi de cuire simultanément la résine de la préforme du longeron et la résine de la préforme de la pale. Une seule étape de cuisson est donc nécessaire dans le procédé selon l’invention, contre deux dans la technique antérieure. Cela est particulièrement avantageux car cela évite les étapes longues et complexes de la technique antérieure entre la cuisson de la préforme du longeron et la cuisson de la préforme de la pale (usinage, contrôle, montage, etc.). Il est en effet plus facile de monter la préforme du longeron dans l’évidement de la préforme de la pale, que de monter le longeron solidifié dans la préforme de la pale.
Pendant la pause respiratoire (P2), l’aérosol (représenté par un nuage de points dans la ) s’accumule dans le masque grâce à sa production en continu par le nébuliseur à tamis (103). Avantageusement, pour un utilisateur debout, assis ou semi-assis/semi-couché, le tube de nébulisation (104) étant positionné au-dessus de l’arête du nez, l’aérosol produit par le nébuliseur à tamis (103) est principalement dirigé de part et d’autre du nez de l’utilisateur et tombe, par gravité, dans la partie buccale du masque. Un volume de masque peu important permet un remplissage plus rapide du masque.
Lors de l’inspiration (P3), l’air extérieur est inspiré par le tube d’inspiration (108). Dans le mode de réalisation où le tube d’expiration (106) ne comprend pas de valve unidirectionnelle, l’air peut aussi être inspiré par le tube d’expiration (106). Le masque est alors rincé par l’air inspiré et les gouttelettes d’aérosol sont alors inhalées pour être déposées dans les voies respiratoires de l’utilisateur.
Un résultat similaire est obtenu lorsque le système (100) est utilisé sur une personne couchée.
EXEMPLES La présente invention est aussi illustrée par les exemples suivants. Le matériel utilisé et les résultats sont résumés dans le Tableau 1. Tableau 1 : Résultats expérimentaux Example 1 : Comparaison des rendements de nébulisation
Dans cet exemple, le rendement de nébulisation est comparé, après une séance de nébulisation de 10 minutes, entre un système d’inhalation selon le mode de réalisation de la de l’invention (INV) – c’est-à-dire comprenant un nébuliseur à tamis et un masque facial comprenant trois ouvertures – et un système comprenant le même masque facial et un nébuliseur pneumatique commercial de type Micro CirrusTM (AA). Le nébuliseur à tamis comprend une membrane statique produisant un aérosol radioactif de 4 microns MMAD à un débit de 0.8 millilitres/minute. Le nébuliseur pneumatique fonctionne à l’aide d’une source d’air comprimé introduit avec un débit de 8 litres/minute et produit un aérosol radioactif de 4 microns MMAD avec un débit de 0.7 millilitres/minute. Ces aérosols radioactifs ont été administrés à trois primates non humain de type macaque.
Les résultats ont montré un rendement de nébulisation dans les voies respiratoires des macaques de 2.8% avec le nébuliseur pneumatique (AA) et de 36% avec le nébuliseur à tamis (INV) selon l’invention. Le rendement pulmonaire est de 0.5% avec le nébuliseur pneumatique (AA) et de 12.5% avec le nébuliseur à tamis (INV).
L’utilisation d’un nébuliseur à tamis permet donc bien d’augmenter le rendement de nébulisation et le dépôt dans les poumons par rapport à un nébuliseur pneumatique. Le système selon l’invention comprenant un nébuliseur à tamis permet donc bien d’augmenter l’efficacité de nébulisation. Example 2 : Comparaison avec les masques faciaux connus
Dans cet exemple, le taux de dépôt est comparé après une séance de nébulisation de 10 minutes avec un nébuliseur à tamis produisant un aérosol de 4,2 microns MMAD branché successivement sur deux masques faciaux différents. Le premier masque, connu de l’art antérieur (AA), est un mode de réalisation du masque décrit dans la demande de brevet français FR 2985909. Il est équipé de valves unidirectionnelles et d’une chambre de stockage connectée à l’une des valves unidirectionnelles d’une part et au corps de masque d’autre part. L’aérosol est produit dans la zone de stockage. Durant la phase expiratoire l’utilisateur expire l’air au travers de la valve unidirectionnelle non-connectée à la zone de stockage. Lors de l’inspiration, l’aérosol accumulé dans la zone de stockage est inhalé par l’utilisateur à l’aide de l’air mobilisé via la deuxième valve unidirectionnelle. Avec ce masque, le débit du nébuliseur à tamis est de 0,7 millilitres/minute. Le deuxième masque facial (INV) est le masque facial selon le mode de réalisation représenté à la comprenant trois ouvertures et un nébuliseur à tamis produisant un aérosol avec un débit de 0,5 millilitres/minute.
Les aérosols ont été administrés à un modèle anatomique in vitro de singe Vervet connecté à une pompe respiratoire simulant la respiration de l’animal (25 millilitres, 30 respirations/minute, volume d’air inspiré (I) égal au volume d’air expiré (E) – I/E=1).
Les résultats in vitro ont montré un rendement de nébulisation dans les voies respiratoires de 9% avec le premier système (AA) et de 27% avec le deuxième système (INV). Le rendement pulmonaire est de 7% avec le premier système (AA) et de 24% avec le deuxième système (INV).
L’aérosol a aussi été administré à trois primates non humain de type macaque (in vivo) avec le masque connu de l’art antérieur (AA) et avec un débit de nébulisation de 0,7 millilitres/minute.
La distribution du dépôt d’aérosol dans les voies respiratoires inférieures et supérieures des trois macaques (in vivo) est représentée sur la partie gauche de la . Sur l’image en niveaux de gris, plus le dépôt est grand, plus la zone est sombre. Les résultats in vivo ont montré un rendement dans les voies respiratoires de 16% et un rendement pulmonaire de 6%.
Le système selon l’invention permet donc bien d’augmenter le rendement de nébulisation et le dépôt dans les poumons par rapport à un nébuliseur pneumatique comparé à un système comprenant un masque facial connu de l’art antérieur. Example 3 : Efficacité en fonction du débit
Dans cet exemple, une première comparaison du rendement de nébulisation in vitro est effectuée après deux séances de nébulisation utilisant le système selon le mode de réalisation de la (INV) – c’est-à-dire, comprenant trois ouvertures et un nébuliseur à tamis. A chaque séance de nébulisation, la taille de gouttelettes produites par le nébuliseur est identique tandis que le débit de nébulisation diffère. Ainsi, lors de la première séance, le nébuliseur à tamis produit un aérosol de 3,2 microns à un débit de 1 millilitre/minute tandis que lors de la deuxième séance, le nébuliseur à tamis produit un aérosol de 3,2 microns à un débit – plus faible – de 0,2 millilitres/minute. Les aérosols ont été administrés à un modèle anatomique in vitro de singe Vervet connecté à une pompe respiratoire simulant la respiration de l’animal (25 millilitres, 30 respirations/minute, I/E=1).
Les résultats in vitro ont montré un rendement de nébulisation dans les voies respiratoires de 29% avec le débit le plus important et de 52% avec le débit le plus faible. Le rendement pulmonaire était de 25% avec le débit le plus important et de 43% avec le débit le plus faible.
Le rendement de nébulisation a aussi été mesuré in vivo après une séance de nébulisation utilisant le système selon le mode de réalisation de la (INV) – c’est-à-dire, comprenant trois ouvertures et un nébuliseur à tamis. Le nébuliseur à tamis produit un aérosol radioactif de 3,2 microns à un débit – encore plus faible – de 0,08 millilitre/minute. L’aérosol a été administré à trois primates non humain de type macaque.
montre le masque facial selon un mode de réalisation de l’invention tel qu’il est positionné durant son utilisation.
montre le système d’inhalation dans le mode de réalisation dans lequel le masque facial comprend trois ouvertures.
montre le système d’inhalation dans le mode de réalisation dans lequel le masque facial comprend trois ouvertures et deux valves unidirectionnelles.
montre le système d’inhalation dans le mode de réalisation dans lequel le masque facial comprend trois ouvertures et un filtre.
montre le système d’inhalation dans le mode de réalisation dans lequel le masque facial comprend trois ouvertures, deux valves unidirectionnelles et une entrée destinée à être reliée à un réservoir d’air sec.
montre le masque facial dans le mode de réalisation dans lequel il comprend trois ouvertures et un répartiteur.
montre l’utilisation du système d’inhalation selon l’invention durant un cycle respiratoire.
montre une comparaison de l’efficacité du dépôt de l’aérosol dans les voies respiratoires en utilisant un masque facial connu de l’art antérieur (à gauche) et le masque facial selon un mode de réalisation de l’invention (à droite).
DESCRIPTION DÉTAILLÉE La montre un système (100) d’inhalation comprenant notamment un masque facial. Le masque facial comprend un corps de masque (102), une première ouverture et une deuxième ouverture.
Le corps de masque (102) est configuré pour couvrir le nez et la bouche d’un utilisateur lorsque le système est placé sur (ou porté par) un utilisateur. Le port du masque permet de séparer virtuellement le corps de masque (102) en trois parties qui sont définies en fonction de la partie du visage couverte par chacune d’elles. Ainsi, comme représenté à la , le corps de masque (102) comprend une partie nasale (hachurée sur la ) s’étendant, lorsque le masque est porté par un utilisateur, au-dessus la pointe du nez, une partie buccale (pointillée sur la ) s’étendant en dessous de la lèvre inférieure et une partie centrale (en damier sur la ) comprise entre la lèvre inférieure et la pointe du nez. De manière équivalente, ces parties peuvent respectivement correspondre au haut, au bas et au centre du masque, le haut et le bas étant définis verticalement lorsque l’utilisateur portant le masque est assis ou debout.
Le corps de masque (102) est délimité par un bord de masque qui peut être défini comme la partie du corps de masque (102) entrant en contact avec le visage d’un utilisateur lorsqu’il est porté. De manière avantageuse, le bord de masque peut être un élément ajouté au corps de masque (102) et fabriqué à partir d’un matériau souple. Par exemple, le matériau souple peut être un silicone ou autre élastomère souple, ou encore bourrelet gonflable permettant de s’adapter à la forme du visage. Ceci permet d’augmenter l’étanchéité du masque et donc de diminuer la contamination de l’air extérieur par l’aérosol et d’augmenter l’efficacité de dépôt de l’aérosol dans les voies respiratoires de l’utilisateur.
Le bord de masque définit une surface (en gris sur la ) caractérisée par un plan moyen (S). Ainsi, le corps de masque (102) et le plan moyen (S) définissent une partie intérieure (ou interne) et une partie extérieure (ou externe) au masque facial. De plus, le corps de masque (102) peut aussi être caractérisé par un plan vertical, sensiblement perpendiculaire au plan moyen (S) et passant par l’axe de symétrie du visage de l’utilisateur.
La première ouverture comprend un tube (104), aussi appelé tube de nébulisation, débouchant dans la partie nasale (ou la partie haute) du corps de masque (102). Le tube (104) possède, par définition, deux extrémités. L’extrémité débouchant dans le corps de masque (102) forme, avec ce dernier, une surface d’intersection qui est caractérisée par une direction normale (N1). La direction normale (N1) forme un angle (δ) supérieur à 10° et inférieur ou égal à 90° avec le plan moyen (S), de préférence entre 10° et 75°. La deuxième extrémité du tube (104) est connectée à un nébuliseur à tamis (103). Ainsi, le nébuliseur à tamis est connecté à l’extérieur du masque, ce qui permet d’intervenir sur le nébuliseur à tamis pendant l’utilisation du système d’inhalation. De plus, cette connexion à l’extérieur permet de maintenir une forme compacte pour le corps de masque, de sorte à en limiter son volume.
Un nébuliseur (ou brumisateur) permet de transformer les liquides en un nuage de gouttelettes extrêmement fines (aérosol). Le fonctionnement des nébuliseurs à tamis est basé sur le passage du liquide au travers des trous du tamis pour générer des gouttelettes d’un diamètre sensiblement équivalent aux diamètres des trous du tamis. Les nébuliseurs à tamis peuvent être à membrane statique ou vibrante. Dans le cas d’un nébuliseur à tamis à membrane vibrante, la force mécanique pour assurer le passage du liquide au travers du tamis peut être réalisée à l’aide d’un quartz piézo-électrique mis en vibration. Le quartz piézo-électrique peut également être associé au tamis. Dans ce cas, la vibration permet de créer un effet d’extrusion et de projeter le liquide au travers des trous produisant ainsi un aérosol calibré. L’utilisation d’un nébuliseur à tamis évite l’injection de gaz dans l’aérosol, et permet un rendement supérieur aux autres nébuliseurs connus entraînant ainsi une augmentation de l’efficacité de dépôt dans les voies respiratoires. Ce nébuliseur à tamis (103) est compris dans le système (100) selon la présente invention.
De manière avantageuse, l’axe longitudinal du tube de nébulisation (104) peut être compris dans le plan vertical du corps de masque (102). Ceci est avantageux car le tube (104) est alors aligné avec l’arête du nez de l’utilisateur. Le nez sert alors de séparateur (ou de déflecteur) permettant de séparer l’aérosol projeté par le nébuliseur puis de le diriger, par gravité, vers la partie buccale du corps de masque en passant le long du visage, de part et d’autre du nez de l’utilisateur. Ainsi, l’aérosol ne passant pas devant le nez de l’utilisateur, il n’est pas entraîné par l’air expiré par l’utilisateur et n’est pas perdu ni ne contamine l’air extérieur.