INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Etat de la technique. Le cœur a pour fonction de distribuer le sang dans l'organisme pour transporter l'oxygène et les nutriments nécessaires au fonctionnement des différents organes et de transporter les déchets du métabolisme vers son organe d’élimination du CO² les poumons, urée et créatinine vers les reins. Il est divisé en deux parties, le cœur droit qui reçoit par les veines caves le sang veineux (appauvri en oxygène) et qui l'envoie par le ventricule droit vers l'artère pulmonaire vers le système respiratoire (ou il est rechargé en oxygène et déchargé en CO²), et le cœur gauche qui reçoit par les veines pulmonaires le sang oxygéné pour l'éjecter par l'aorte vers les différents organes. Les contractions du muscle cardiaque (pompe) permettent de générer un débit sanguin pulsé dans l'organisme. Elles permettent un asservissement continu du débit sanguin aux besoins physiologiques de l'organisme et de chaque organe.
En présence d'une défaillance du muscle cardiaque (en cas d'infarctus du myocarde par exemple), il est nécessaire de suppléer temporairement à la fonction de pompage dudit muscle cardiaque par un système mécanique d'assistance circulatoire, l’objectif étant de gagner du temps pour que le cœur récupère.
Parmi les systèmes d'assistance circulatoire actuellement utilisés, on connaît les dispositifs de circulation extracorporelle (en abrégé CEC) permettant de court-circuiter le cœur défaillant en utilisant une pompe asservie placée à l'extérieur du corps, qui reçoit le sang au niveau des veines caves et l'injecte au niveau de l'aorte (thoracique), pour générer mécaniquement un débit sanguin continu compatible avec les besoins vitaux de l'organisme. Le principal objectif recherché lors d'une assistance circulatoire est de réguler le débit pompé en complète adéquation avec les besoins physiologiques du patient, ces derniers variant continuellement.
En tant que source d'énergie, une console ou une unité centrale comporte un modèle mathématique conçu à partir de lois physiques régissant le déplacement d'un fluide dans un circuit fermé. Ce circuit est généralement composé d'une pompe, d'un échangeur thermique, d'un débitmètre, d'un analyseur des gaz et d'électrolytes sanguins, d'un capteur de pression ainsi que de matériel biocompatible comme les tubulures, les canules artérielle et veineuse, le réservoir veineux, l'oxygénateur, le filtre artériel. Habituellement une pompe centrifuge ou péristaltique est utilisée comme pompe de tête artérielle et quatre autres pompes péristaltiques sont utilisées pour l'aspiration de la cardiotomie, la circulation des chambres cardiaques, l'administration de la cardioplégie et une pompe de secours. Si une défaillance persiste, l’ECMO (« Extracorporeal Membrane Oxygenation ») ou l’ECLS (« Extracorporeal Life Support ») est indiqué. Ces systèmes sont plus simples qu’une CEC standard et sont transportables, le temps d’utilisation étant de plusieurs jours contrairement à la CEC classique. En effet, à la différence de la CEC classique, l’ECMO comme l’ECLS sont maintenus jusqu’à la récupération cardiopulmonaire du patient ou comme relais avant une transplantation.
Bien que ces systèmes aient démontré leur efficacité dans leurs fonctions d'assistance circulatoire conventionnelle, ils ne sont pas parfaitement satisfaisants dans la mesure où l'asservissement du débit sanguin généré n’est pas optimal au regard de la physiologie du patient. Le taux de survie actuel pour certaines pathologies adressées n’excède pas 30%. La circulation sanguine peut être imparfaitement synchronisée, ce qui conduit à une élévation de la post-charge ventriculaire gauche qui s'oppose à la « contraction » (éjection) du muscle cardiaque en systole. Un cœur fatigué ou défaillant se fatiguera encore plus si la pression aortique est forte pendant la systole : les valves aortiques s’ouvrent mal, la post charge augmente et la pression télé-diastolique du ventricule gauche aussi avec une absence d’éjection. On constate également une fuite de la valve mitrale susceptible d’occasionner un œdème pulmonaire irréversible. Il s’agit d’une des principales limites des systèmes de l’art antérieur.
Le document brevet EP3818996A1 décrit un dispositif d’assistance comprenant un actionneur linéaire dont le piston est mobile en translation dans une chambre. La translation du piston assure le déplacement d’une membrane et l’aspiration et l’éjection du sang. Un contrôleur synchronise le pilotage de l’actionneur en fonction du cycle cardiaque du patient. En particulier, la phase d’éjection du sang est retardée à compter de la détection du complexe QRS du signal ECG. Le décalage temporel est toutefois déterminé de façon particulièrement complexe et ne permet pas d’éviter une élévation de la post-charge ventriculaire gauche .
La présente invention vise à pallier les inconvénients précités. En particulier, un objectif de l’invention est de proposer un dispositif d’assistance dont le fonctionnement évite, à chaque cycle cardiaque, une élévation de la post-charge ventriculaire gauche. Un autre objectif de l’invention est d’optimiser la synchronisation en temps réel des phases d’éjection au regard de la physiologie du patient pour conserver une hémodynamique compatible avec la vie dudit patient. Encore un autre objectif de l’invention est de proposer un dispositif d’assistance dont l’asservissement est simple à mettre en œuvre et particulièrement fiable. L'invention a également pour objectif de permettre de meilleures performances et une précision accrue des cycles de pompage.
Présentation de l’invention. La solution proposée par l’invention est un dispositif d’assistance ou de suppléance circulatoire temporaire du cœur d’un patient, comprenant : - un actionneur linéaire configuré pour déplacer une membrane dans une chambre de manière à provoquer un écoulement de fluide pulsatif apte à soutenir l’activité du cœur dudit patient, lequel écoulement est caractérisé par une succession de phases d’aspiration et de phases d’éjection du fluide, - une unité de commande configurée pour piloter l’actionneur et contrôler le déplacement de la membrane, lequel pilotage est réalisée en prenant en compte des données d’entrée provenant d’un signal ECG du patient, - l’unité de commande est configurée pour déterminer un décalage temporel ∆T entre l’instant T R où est détecté le complexe QRS du signal ECG et l’instant où est initié une phase d’éjection,
En outre, l’unité de commande est configurée pour déterminer, à chaque cycle cardiaque identifié dans le signal ECG, le décalage temporel ∆T par la formule suivante : ∆T= E + K.(F réel - F ref )
où : E est une valeur temporelle ; K est un coefficient tel que K>0 ; F réel correspond à la fréquence cardiaque mesurée du patient ; F re correspond à une fréquence cardiaque de référence.
On note π40 un plan contenant les axes X80 et X40. On note π42 un plan contenant les axes X80 et X42. L’axe X104 est situé, par rapport au plan π40, du côté opposé à l’axe X72. D’autre part, l’axe X106 est situé, par rapport au plan π42, du côté opposé à l’axe X72. Ceci contribue également à la compacité de l’ensemble d’entrainement 70.
On considère la structure articulée formée du bras supérieur de bielle 104, de la bielle supérieure de commande 114 et de la manivelle 408. Cette structure articulée est globalement en forme de Z inversé. En variante, cette structure articulée peut être en forme de Z. On considère également la structure articulée formée du bras inférieur de bielle 106, de la bielle de commande 116 et de la manivelle 428. Cette deuxième structure articulée est globalement en forme de U. Les formes de ces première et deuxième structures articulées contribuent également à la compacité de l’ensemble d’entrainement 70. Elles permettent aux arbres oscillants supérieurs et inférieurs 40 et 42 de tourner en sens inverse l’un de l’autre pour entraîner les deux séries de couteaux 12 et 14 en opposition de phase.
Grâce à cet arrangement spatial des pièces constitutives de l’ensemble d’entrainement 70, notamment grâce à la combinaison des répartitions des axes X40 à X116, des plans P40, P42, π40 et π42, cet ensemble d’entrainement peut être particulièrement compact, y compris selon la direction longitudinale du dispositif de formation de la foule 2, c’est-à-dire selon la direction de trame du métier M.
On définit le plan médian d’un élément constitutif de l’ensemble d’entrainement 70 comme un plan situé à mi-distance, le long de l’axe X, entre les extrémités de cet élément.
Dans le premier mode de réalisation de l’invention, un plan médian de la première came 74, un plan médian du premier galet 84, un plan médian du premier bras suiveur 94, un plan médian du bras supérieur de bielle 104, un plan médian de la bielle supérieure de commande 114 et un plan médian de la manivelle supérieure 408 sont confondus et inclus dans un premier médian principal P1.
D’autre part, un plan médian de la deuxième came 76, un plan médian du deuxième galet 86, un plan médian du deuxième bras suiveur 96, un plan médian du bras inférieur de bielle 106 et un plan médian de la bielle inférieure de commande 116 et un plan médian de la manivelle inférieure 428 sont confondus et inclus dans un deuxième plan médian principal P2.
Les premier et deuxième plans médians principaux P1 et P2 sont parallèles au plan YZ du repère XYZ, donc perpendiculaires à l’axe X.
Les premier et deuxième plans médians principaux P1 et P2 sont décalés le long de l’axe X, donc le long de l’axe X2. Ici, le premier plan principal P1 est plus proche des platines de châssis 22 et 24 que le deuxième plan principal P2.
L’ensemble d’entrainement 70 est recouvert par un capot 120 à l’extérieur duquel dépasse l’arbre d’entrée 72 pour pouvoir être connecté à un arbre d’entrainement non représenté. Le capot 120 peut être équipé de paliers de reprise d’effort à l’extrémité des arbres 40 et 42 et de l’arbre central 82 de la bascule à galets 80. Ces paliers sont respectivement obturés par des bouchons 122, 124 et 126. C’est pourquoi ils ne sont pas visibles à la .
Avantageusement, l’axe de rotation X72 de l’arbre d’entrée 72 est situé, le long de l’axe Z, plus bas que l’axe de pivotement X80 de la bascule à galets 80.
Comme cela ressort de la , la bonne compacité de l’ensemble d’entrainement 70 et le positionnement relatif des axes X72 et X80 permet une lubrification par bain d’huile efficace des éléments 74 à 116, tout particulièrement des éléments 74, 76, 84 et 86, lorsque le capot 120 est en place.
La compacité de l’ensemble d’entrainement 70 permet de l’installer dans l’encombrement d’un système d’entrainement 70’ de type bielle-manivelle dans lequel deux excentriques 174 et 176 sont montés sur l’arbre d’entrée 70. Un tel système bielle-manivelle est représenté à la . Le premier excentrique 174 entraine une première bielle de commande 184 qui est attelée à la manivelle supérieure 408. Le deuxième excentrique 176 entraine une deuxième bielle de commande 186 qui est attelée à la manivelle inférieure 428. Ce système d’entrainement 70’ peut être conforme à l’enseignement technique de EP-A-3719187. En variante, ce système d’entrainement 70’ est d’un type différent.
Il est donc possible de faire passer le métier à tisser M de la configuration représentée aux figures 1 à 3, avec un dispositif d’entrainement 70 à cames et galets suiveurs, à la configuration représentée à la , avec un dispositif d’entrainement 70’ à bielle-manivelle.
Pour ce faire, les première et deuxième cames 74 et 76, la bascule à galets 80, les bielles supérieure et inférieure de commande 114 et 116 et les manivelles supérieure et inférieure 408 et 428 sont prévues amovibles dans le dispositif 70, de sorte qu’elles peuvent être remplacées pour installer les excentriques 174 et 176, les bielles de commande 184 et 186 et de nouvelles manivelles supérieure et inférieure 408 et 428 sur les arbres oscillants supérieurs et inférieurs 40 et 42.
Avantageusement, les manivelles supérieure et inférieure 408 et 428 peuvent être communes aux deux dispositifs d’entraînement 70 et 70’ mais solidarisées aux arbres oscillants supérieurs et inférieurs 40 et 42 suivant des orientations différentes.
Inversement, les excentriques 174 et 176, les bielles de commande 184 et 186 et les manivelles supérieure et inférieure 408 et 428 du dispositif d’entrainement 70’ sont montées de façon amovible et peuvent être remplacées par les première et deuxième cames 74 et 76, la bascule à galets 80, les bielles supérieure et inférieure de commande 114 et 116 et de nouvelles manivelles supérieure et inférieure 408 et 428, lorsqu’il convient de faire passer le métier à tisser M de la configuration de la à la configuration des figures 1 à 3.
L’invention se distingue fondamentalement de l’art antérieur par un traitement en deux étapes :
- une première étape au cours de laquelle on réalise l’ouverture du générateur électrochimique avec une aspersion de liquide (ou jet de liquide) ; la première solution empêche ou modère le déchargement du générateur électrochimique afin d’éviter un déchargement rapide menant à un risque d’inflammation ou d’explosion de l’objet,
- une deuxième étape, après la première étape, au cours de laquelle on réalise une immersion du générateur électrochimique dans la deuxième solution assurant la décharge contrôlée.
Lors de l’ouverture du générateur électrochimique, la première solution est envoyée sur le générateur électrochimique. Au moins la partie du générateur à découper est recouverte par la première solution. L’ouverture peut être réalisée, par exemple, sous aspersion ou jet de la première solution.
Cette première étape permet la dissipation thermique durant l’ouverture.
La décharge du générateur électrochimique est réalisée durant la deuxième étape par immersion dans la deuxième solution. Le contrôle de la réactivité est ainsi facilité. Le générateur électrochimique est ainsi désactivé ou mis en sécurité.
Avantageusement, la première solution est choisie parmi les solutions a) à d) suivantes :
- solution a) comprenant, et de préférence constituée d’eau déionisée,
- solution b) comprenant et, de préférence, constituée d’un liquide ionique,
- solution c) comprenant et, de préférence, constituée d’un solvant eutectique profond,
- solution d) comprenant et, de préférence, constituée d’un solvant organique.
Selon un mode de réalisation particulier, la première solution est une solution ayant une résistance supérieure à 10 Ohms, préférentiellement supérieure 100 Ohms. De manière encore plus avantageuse, le liquide de la première solution ne sera pas conducteur ionique. De préférence, la première solution pourra être par exemple, de l’eau déionisée ou un solvant organique. Dès lors la chute ohmique évite la dégradation du solvant et la réactivité avec la cellule. Cela est notamment favorable pour éviter/réduire la dégradation pour le traitement de générateurs/modules électrochimiques ayant des tensions importantes (typiquement supérieures à 12 V).
Selon un autre mode de réalisation particulier, la solution utilisée pour l’ouverture du générateur électrochimique autorise une décharge partielle et contrôlée du générateur électrochimique. La première solution peut être réactive. Par exemple, les solutions b) à d) peuvent comprendre, en outre, une navette électrochimique. La solution a) pourrait également comprendre une navette électrochimique. Lors de l’ouverture, l’introduction d’une espèce réactive va entamer la décharge de l’objet. Il sera préféré un liquide peu réactif pour réduire la réactivité durant la première phase. Selon ce mode de réalisation particulier, la première solution peut être identique à la deuxième solution.
De préférence, on choisit une première solution peu ou modérément visqueuse pour faciliter la filtration ultérieure des particules/morceaux provenant de la coupe. Par exemple, la viscosité de la première solution est entre 5 cP et 50cP.
Avantageusement, la deuxième solution est choisie parmi les solutions e) à g) suivantes :
- solution e) comprenant et, de préférence, constituée d’un liquide ionique et éventuellement une navette électrochimique,
Ainsi, l’utilisation de fibres de verre ou d’aramide dans la ceinture en matériau composite permet une excellente résistance au cisaillement. En effet, une bonne résistance au cisaillement est nécessaire pour assurer la fonction de rétention lors de l’impact d’une aube, de fragments ou de corps étrangers.
L’invention propose en outre un carter de soufflante en métal présentant au moins un dommage sur une surface circonférentielle interne ou externe dudit carter, caractérisé en ce qu’il comprend une ceinture en matériau composite autour d’une surface circonférentielle externe ou contre une surface circonférentielle interne du carter située en vis-à-vis de la surface circonférentielle interne ou externe présentant le dommage.
L’invention propose en outre un carter de soufflante en métal présentant au moins un dommage sur une surface circonférentielle interne dudit carter, caractérisé en ce qu’il comprend une ceinture en matériau composite autour d’une surface circonférentielle externe du carter située en vis-à-vis de la surface circonférentielle interne.
La est une vue schématique en coupe d’un moteur d’avion comprenant un carter de soufflante.
La est une vue schématique partielle en coupe du carter de soufflante de la présentant un dommage.
La est une vue schématique en perspective de l’enroulement d’une texture fibreuse autour du carter de soufflante des figures 1 et 2.
La est une vue schématique partielle en coupe du carter de soufflante des figures 1 et 2 sur lequel une texture fibreuse a été enroulée selon un premier mode de réalisation.
La est une vue schématique partielle en coupe du carter de soufflante des figures 1 et 2 sur lequel une texture fibreuse a été enroulée selon un deuxième mode de réalisation.
La est une vue schématique en coupe perpendiculaire à la direction axiale d’un dispositif d’imprégnation de la texture fibreuse enroulée sur le carter de la .
La est une vue schématique en coupe suivant les directions axiale et radiale du dispositif d’imprégnation de la .
La illustre une vue en coupe partielle d’un carter de soufflante 1 correspondant au carter de soufflante 1 de la . Le carter de soufflante 1 est réalisé en métal, de préférence à base titane ou à base aluminium. Le carter de soufflante 1 peut être réalisé en acier.
On définit un sens d’écoulement E correspondant au sens d’écoulement de l’air à l’intérieur du carter 1, une direction axiale D A s’étendant dans la même direction que l’axe du carter 1 et une direction radiale D R s’étendant dans la même direction que les rayons du carter 1. Les termes « amont » et « aval » sont définis par rapport au sens d’écoulement E de l’air à l’intérieur du carter de soufflante 1.
Comme expliqué précédemment, le carter de soufflante 1 comprend trois parties successives suivant la direction axiale D A : la partie amont 10, la partie intermédiaire 20 et la partie aval 30.
La partie amont 10 est située en amont des aubes de soufflante, et s’étend circonférentiellement autour de l’axe du carter 1. La partie amont 10 comprend une surface circonférentielle externe 10e et une surface circonférentielle interne 10i. Les surfaces circonférentielles externe 10e et interne 10i s’étendent circonférentiellement autour de l’axe du carter 1. La surface circonférentielle externe 10e de la partie amont 10 appartient à la surface externe 1e du carter de soufflante 1 et la surface circonférentielle interne 10i de la partie amont 10 appartient à la surface interne 1i du carter de soufflante 1. La partie amont 10 comprend de préférence un ou plusieurs raidisseurs 11 qui s’étendent depuis la surface circonférentielle externe 10e, comme illustré sur la .
La partie intermédiaire 20 est située autour des aubes de soufflante, et s’étend circonférentiellement autour de l’axe du carter 1. La partie intermédiaire 20 comprend une surface circonférentielle externe 20e et une surface circonférentielle interne 20i. Les surfaces circonférentielles externe 20e et interne 20i s’étendent circonférentiellement autour de l’axe du carter 1. La surface circonférentielle externe 20e de la partie intermédiaire 20 appartient à la surface externe 1e du carter de soufflante 1 et la surface circonférentielle interne 20i de la partie intermédiaire 20 appartient à la surface interne 1i du carter de soufflante 1. La partie intermédiaire 20 comprend de préférence un ou plusieurs raidisseurs 21 qui s’étendent depuis la surface circonférentielle externe 20e, comme illustré sur la .
De préférence, le carter 1 comprend une couche de matériau abradable 22 présente sur la surface circonférentielle interne 20i de la partie intermédiaire 20. En effet, afin d'assurer une étanchéité aérodynamique entre le sommet des aubes de soufflante et la partie intermédiaire 20, il est connu de déposer une couche en un matériau abradable formant une piste pour le parcours du sommet des aubes le long du carter de soufflante 1. Par abradable on désigne ici le fait que le matériau est prévu pour s'user par abrasion lors du contact avec les aubes. Le revêtement abradable est érodé par le passage des aubes, permettant ainsi au carter d'épouser la forme réelle des sommets des aubes.
Le courant peut aussi être injecté par séries d’impulsions (de 1 à n) de mêmes caractéristiques citées ci-dessus de façon consécutive. Un deuxième dipôle, dit dipôle récepteur, est utilisé pour mesurer la tension aux bornes de la cage thoracique ; ce dipôle peut être soit fixé à l’intérieur du corps soit à la surface de la peau. Ce dipôle peut aussi être fixé à la surface du myocarde si l’on veut se focaliser sur les variations du volume sanguin au sein des cavités cardiaques pour davantage de précision. La tension corporelle ou myocardique change en fonction du flux sanguin car le sang et les tissus ont des conductivités électriques différentes.
La tension aux bornes du dipôle récepteur permet de calculer l’impédance entre les deux dipôles.
Le suivi de l’impédance permet notamment la surveillance d’une insuffisance cardiaque chez le patient car l’insuffisance cardiaque entraîne une dilatation pathologique des cavités cardiaques qui altère la fonction contractile du coeur. Ce suivi donne de premières indications sur l’état hémodynamique du patient.
On connaît le document FR3103709B1 décrivant un système implantable pour mesurer une période pré-éjectionnelle à partir de l’impédance cardiographique. Ce système comporte deux dipôles distincts pour mesurer l’impédance cardiographique.
On connaît également le document FR3103697A1 décrivant des systèmes implantables comprenant également deux dipôles distincts pour mesurer l’impédance cardiographique. Les systèmes implantés peuvent comprendre d’une part un défibrillateur automatique ou un enregistreur en boucle, et d’une autre part une capsule de stimulateur cardiaque sans sonde.
La présente invention a pour but un nouveau système de mesure de l’impédance cardiographique plus efficace que les systèmes de l’art antérieur.
Un autre but de l’invention est un système intégré d’assistance cardiaque.
On atteint au moins l’un des objectifs précités avec un système de mesure de Cardio-Impédance comprenant :
- au moins une première paire d’électrodes dotée d’une première électrode et d’une deuxième électrode ; la première électrode étant connectée à un générateur configuré pour générer un signal d’excitation,
- un détecteur pour détecter le signal d’excitation,
- une unité de traitement configurée pour déterminer la Cardio-Impédance à partir du signal d’excitation détecté.
Le système selon l’invention comprend en outre une pompe cardiaque implantable, et la deuxième électrode est constituée par une partie métallique de cette pompe cardiaque.
Par signal d’excitation, également désigné par signal d’activation électrique cardiaque, on entend un signal émetteur destiné par la suite à être détecté après avoir subi des perturbations.
Avec le système selon l’invention, on réalise une mesure d’impédance cardiographique en utilisant avantageusement une partie métallique d’une pompe cardiaque comme référence pour les électrodes utilisées.
De préférence, une pompe cardiaque selon l’invention est prévue pour être disposée totalement ou partiellement à l’intérieur d’un ventricule. La partie métallique est de préférence située à l’intérieur du ventricule du cœur.