INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Cette mortalité importante est en partie liée à deux insuffisances des ballonnets d’intubation trachéale actuels.
D’une part, des micro-inhalations de sécrétions oropharyngées contaminées peuvent causer des bronchopneumopathies (on parle de « pneumopathie acquise sous ventilation mécanique », ou PAVM). On considère que les complications de la ventilation mécanique invasive sont imputables à plus de 30% à de telles bronchopneumopathies acquises. Ces fuites de sécrétions orales vers le système trachéobronchiques et le poumon profond sont dues à une étanchéité insuffisante du ballonnet d’intubation trachéale. L’étanchéité insuffisante est causée notamment par des plissements indésirables de la surface externe du ballonnet, creusant des micro-canaux par lesquels les sécrétions orales, c’est-à-dire les sécrétions oropharyngées côté « bouche » du ballonnet, peuvent passer. Le phénomène de plissement de la surface externe du ballonnet est notamment décrit dans la publication « La ventilation mécanique, de la physiologie à la pratique : quelle sonde, quel circuit, quel ventilateur ? » , Anesthésie & Réanimation, Volume 4, Issue 2, March 2018, pp. 180-189 (voir de ce document, page 182).
Une solution connue pour pallier l’étanchéité insuffisante du ballonnet consiste à utiliser des systèmes d’aspiration additionnels récupérant les sécrétions orales au-dessus de l’extrémité proximale du ballonnet. Toutefois, de tels systèmes d’aspiration causent des douleurs supplémentaires pour les patients et nécessitent un entretien.
D’autre part, une pression excessive exercée par la surface externe du ballonnet sur la paroi de trachée peut causer des lésions graves de la muqueuse et de la sous muqueuse trachéales. Les lésions trachéales dues à une hyperinflation (gonflement excessif) du ballonnet peuvent altérer la circulation sanguine au niveau de la muqueuse trachéale, causant des plaies de pression et d’éventuelles complications comme une nécrose ou, en cas de cicatrisation, une sténose trachéale. Une sténose est une cicatrisation particulière de la trachée qui en réduit le diamètre et peut compliquer la respiration.
La solution habituelle pour maintenir une pression optimale du ballonnet, suffisante pour maintenir l’étanchéité des voies respiratoires distales tout en étant limitée afin de ne pas causer des lésions trachéales, consiste à surveiller et à régler manuellement la pression d’air à l’intérieur du ballonnet. On estime que, pour maintenir la pression du ballonnet dans les plages recommandées, jusqu’à huit réglages manuels journaliers de pression du ballonnet sont nécessaires. Toutefois, la nécessité de réglages fréquents augmente la charge de travail du personnel hospitalier, et il existe des risques d’erreur humaine.
Il existe des systèmes plus récents, dont par exemple le système NOSTEN®, qui permettent un meilleur contrôle de la pression du ballonnet, et notamment un contrôle adaptatif de cette pression. Cependant ces systèmes utilisent des ballonnets standards dont l’étanchéité est insuffisante. Ces systèmes ne permettent donc pas complétement d’éviter des fuites de sécrétions orales vers le système trachéobronchiques et le poumon.
Il est à noter qu’à la mise en place de la ventilation invasive, le système trachéo-bronchique du patient est mis en circuit fermé avec la machine de ventilation. Le système trachéo-bronchique devient isolé du milieu extérieur. Les sécrétions bronchiques, côté poumon du ballonnet, ne peuvent pas être éliminées vers le milieu extérieur par exemple avalées par raclement de la gorge. Il est alors indispensable de réaliser régulièrement - au minimum toutes les quatre heures - une aspiration trachéale qui consiste à ouvrir le circuit, glisser une sonde dans la gorge du patient et aspirer les sécrétions accumulées. Ce geste est invasif et dommageable pour la trachée. De plus, le patient intubé qui est normalement ventilé avec une surpression côté poumon - même en fin d’expiration - pour maximiser les échanges alvéolaires subit alors une dépression qui vient dégrader les échanges alvéolaires et la qualité de la respiration du patient.
Au regard de ce qui précède, il existe un besoin pour un dispositif de ballonnet pour intubation trachéale qui soit amélioré par rapport à l’existant ; diminuant les risques de lésions trachéales chez le patient, notamment lors d’une ventilation mécanique, tout en assurant une étanchéité satisfaisante entre les voies respiratoires distales et les voies respiratoires supérieures du patient.
De préférence, le dispositif d’intubation trachéale recherché comprend un ballonnet dont la pression exercée sur la trachée est facilement réglable, de sorte à diminuer la charge de travail des personnels hospitaliers pendant la ventilation mécanique.
Il existe un besoin additionnel pour un ballonnet d’intubation trachéale dont la pression radiale s’adapte en fonction de certains mouvements et actions du patient, par exemple en réaction à un effort de toux ou de déglutition du patient.
On recherche également un dispositif d’intubation trachéale capable d’expulser de manière autonome les sécrétions oropharyngées du patient, de sorte à éviter une contamination des voies respiratoires distales par lesdites sécrétions et à diminuer ou à annuler le besoin d’aspiration trachéale, c’est-à-dire l’aspiration des sécrétions bronchiques.
Pour répondre à ces besoins, l’invention concerne selon un premier aspect un ballonnet pour un dispositif d’intubation trachéale, le ballonnet étant déformable élastiquement et s’étendant entre une surface interne entourant un axe et une surface externe entourant la surface interne, le ballonnet comprenant des parois internes qui définissent des conduits traversant le ballonnet, le ballonnet étant configuré pour passer d’un état dégonflé à un état gonflé par une injection d’un fluide dans les conduits de sorte que la surface externe s’éloigne de l’axe.
Un tel ballonnet est avantageusement et optionnellement complété par les différentes caractéristiques suivantes prises seules ou en combinaison : un rapport d’une épaisseur, lorsque le ballonnet est dans l’état dégonflé, entre la surface interne et la surface externe sur une largeur de la surface externe est supérieur à 10%, et de préférence 20% ; pour chaque conduit, un rapport d’une taille du conduit, lorsque le ballonnet est à l’état gonflé, sur une plus proche distance entre le conduit et la surface externe est inférieur ou égal à 100%, et de préférence 50% ; la surface interne et la surface externe présentent des formes cylindriques définies par une direction axiale parallèle à l’axe, la surface interne et la surface externe présentant au moins en partie des sections circulaires dans un plan orthogonal à l’axe, de préférence la surface externe présente un méplat s’étendant tout le long de la surface externe dans la direction axiale dans un plan parallèle à l’axe ; des conduits présentent une direction principale parallèle à l’axe, les conduits s’étendant parallèlement à l’axe de préférence depuis une extrémité proximale du ballonnet jusqu’à une extrémité distale du ballonnet ; des conduits présentent une direction principale parallèle à une direction circonférentielle par rapport à l’axe, les conduits s’étendant de préférence en arc de cercle autour de l’axe ; le ballonnet comprend différents groupes de conduits contrôlables indépendamment, les groupes étant localisés dans des tronçons du ballonnet, les tronçons étant contigus deux à deux et placés successivement le long de l’axe ; l’épaisseur entre la surface interne et la surface externe est inférieure ou égale à 1 millimètre et de préférence 0,5 millimètre, lorsque le ballonnet est configuré dans l’état dégonflé ; et le ballonnet est formé majoritairement en matériau polymère synthétique, de préférence en silicone ou en polyuréthane.
L’alignement d’ouvertures est conformé pour que les jets d’eau soient introduits à l’emplacement haut de la table pour créer un film d’eau uniforme dont le flux est contrôlé par la pression de sortie des jets d’eau.
Les jets d’eau combinés aux vibrations de la table permettent de mettre en mouvement l’ensemble des particules présentes sur le plateau.
Selon un mode de réalisation, le réservoir intermédiaire est rapporté sur le plateau à l’emplacement haut du côté opposé à la sortie latérale transversalement à la direction d’extension.
De préférence, le fond du réservoir intermédiaire est le plateau, une fente étant ménagée entre le plateau et une paroi du réservoir intermédiaire pour le passage de la fraction dense. Une buse peut être prévue pour projeter un rideau d’eau sous pression à l’intérieur du réservoir intermédiaire, cette buse étant orienté vers le point d’entrée de la matière dans le réservoir, afin d’en faciliter la sortie de manière continue.
En particulier, la fente au réservoir intermédiaire s’étend parallèlement à la direction d’extension afin d’engendrer une sortie uniforme et contrôlée de la fraction dense du réservoir intermédiaire, transversalement à la direction d’extension.
Selon un mode de réalisation, la fente est en regard du distributeur transversalement à la direction d’extension. Ainsi, lorsque la fraction dense sort du réservoir intermédiaire transversalement à la direction d’extension, l’écoulement d’eau confère à la fraction dense une trajectoire selon la direction d’extension vers le bas de la pente du plateau.
Selon un mode de réalisation, le procédé de séparation comprend une étape réalisée lors de l’étape d’extraction de la fraction dense de la matière de base et consistant à prélever par pompage une fraction légère de la matière de base dans l’hydrocyclone, la fraction légère comprenant des particules flottantes ou en suspension dans l’hydrocyclone après mouillage et centrifugeage de la matière de base.
Cette disposition permet de prélever de manière différente les particules selon leur densité apparente. En effet, lorsque l’hydrocyclone est rempli d’eau ou d’un fluide équivalent, les particules de densité inférieure à la densité de la solution flottent ou sont en suspension en haut de la colonne d’eau dans l’hydrocyclone.
Les particules de la fraction légère comprennent essentiellement des PER, PEHD et PEBD pour une solution de densité proche de un. Des traces d’autres particules peuvent également être présentes, notamment les particules métalliques et particules non-métalliques les plus petites.
Suite à l’étape de prélèvement de la fraction légère de la matière de base, les particules prélevées peuvent être directement acheminées vers un contenant correspondant, l’eau ou le fluide équivalent étant récupéré dans un bac de récupération correspondant.
Le même principe peut être utilisé pour les particules prélevées à l’emplacement bas de la table vibrante, ces particules pouvant être stockées dans un contenant correspondant. Ce principe fonctionne également avec les particules collectées à la sortie latérale de la table vibrante.
Selon un mode de réalisation, la fraction légère est tamisée par un premier tamis, par exemple sous un jet d’eau claire, afin de faciliter la séparation des particules métalliques résiduelles de petites tailles, les particules de calibres supérieurs à un calibre de tamisage du premier tamis étant disposées dans un contenant correspondant destiné aux particules non-métalliques de faible densité.
La calibre de tamisage est de l’ordre de une ou plusieurs centaines de microns, par exemple entre 100 et 300 µm. Le tamis utilisé est ici appelé tamis fin.
Les particules de faible densité sont principalement des particules de Polyéthylène.
Selon un mode de réalisation, la fraction dense provenant de la sortie latérale de la table est tamisée par un second tamis, par exemple sous un jet d’eau claire, afin de faciliter la séparation des particules métalliques résiduelles de petites tailles, les particules de calibres supérieurs à un calibre de tamisage du second tamis étant disposées dans un contenant correspondant destiné aux particules non-métalliques de densité moyenne.
Les particules de densité moyenne comprennent pour tout ou partie les particules non-métalliques citées plus haut à l’exception des particules de PEHD et PEBD.
L’organe de réglage 39 peut également comprendre une application mobile reliée à l’organe de commande 35. L’utilisateur peut alors régler la puissance desdites lampes infrarouges 52, 53, 54, 55 depuis un téléphone cellulaire. Plusieurs options de réglage sont possibles. L’utilisateur peut avoir le choix entre régler une puissance ou demander une température ressentie désirée. Par exemple, l’utilisateur peut faire varier la puissance sur une échelle de consigne de 0 à 10, 10 correspondant à la puissance maximale que peut fournir le dispositif. Il peut faire varier la puissance avec une consigne allant de -5 à +5 par exemple. Les valeurs positives correspondent à une augmentation de la puissance par rapport à la consigne initiale 36 de puissance et les valeurs négatives correspondent à une diminution de la puissance par rapport à la consigne initiale 36 de puissance.
Dans un mode de réalisation, l’accès au réglage des variateurs se fait à l’aide d’une application internet accessible en scannant un code ou par reconnaissance sans fil, avec la technologie NFC par exemple.
Dans un autre mode de réalisation, l’utilisateur choisit la température ressentie qu’il souhaite avoir. L’organe de commande 35 adapte alors la puissance en fonction de la température ambiante pour générer une température ressentie équivalente à celle demandée par l’utilisateur.
Le dispositif peut comprendre des entrées d’humidité de l’air, de vitesse de l’air dans les locaux et de rayonnement solaire reliées à l’organe de commande 35. Les entrées d’humidité 31, de vitesse de l’air 32 dans les locaux et de rayonnement 33 donnent à l’organe de commande 35 des valeurs d’humidité, de vitesse de l’air et de rayonnement solaire à proximité du dispositif par exemple dans le champ d’un faisceau 15, 16, 19, 20 ou à moins de 2 m du dispositif de chauffage.
A l’aide des entrées d’humidité 31, de vitesse de l’air 32 dans les locaux et de rayonnement solaire 33, une meilleure estimation de la température ressentie par l’utilisateur est obtenue par l’organe de commande 35. L’organe de commande 35 ajuste en fonction la puissance fournie auxdites lampes infrarouges 52, 53, 54, 55 par les variateurs.
L’organe de commande 35 peut être configuré pour calculer dynamiquement la puissance nécessaire pour obtenir la température ressentie demandée par l’utilisateur en fonction des paramètres disponibles lorsque le dispositif est en fonctionnement.
Dans un autre mode de réalisation, l’organe de commande 35 se réfère à des abaques pour estimer la puissance nécessaire pour obtenir la température ressentie demandée par l’utilisateur. L’estimation de la température ressentie pouvant être empirique, la détermination de la température ressentie à l’aide d’un abaque est aisée.
Dans un autre mode de réalisation, l’utilisateur peut rentrer des données utilisateurs 34 dans l’organe de commande 35. Il peut par exemple entrer des valeurs de puissance préférées. Ainsi, lors de l’allumage desdites lampes infrarouges 52, 53, 54, 55, une puissance personnalisée est délivrée.
Les données utilisateurs 34 peuvent comprendre des données d’usage ou des données corporelles comme la couleur de la peau, la corpulence, le sexe ou la taille de l’utilisateur. L’organe de commande 35 étant configuré pour délivrer la puissance nécessaire pour obtenir la température ressentie désirée en fonction des données utilisateurs 34. En effet, le chauffage par rayonnement est sensible aux données corporelles mais également aux vêtements portés par les utilisateurs. Une peau sombre ou des vêtement sombres absorbent plus la chaleur que des peaux ou vêtements clairs par exemple. Ainsi deux personnes différentes peuvent éprouver une température ressentie très différentes.
Les données utilisateurs 34 peuvent aussi être acquises au fur et à mesure du temps et des expériences, et ainsi déterminer dynamiquement par un logiciel ad hoc la puissance la plus confortable pour chaque utilisateur.
La présente un schéma synoptique du dispositif. L’organe de commande 35 comprend les entrées de détection de présence humaine 29, ou l’information d’absence humaine, les entrées de température ambiante 30, de vitesse de l’air 31, d’humidité 32, de rayonnement 33, pour estimer une température ressentie. L’organe de commande 35 reçoit des premières informations relatives à la pièce dans laquelle se trouve le dispositif et des deuxièmes informations choisies par l’utilisateur. Les premières informations comprennent l’information de présence humaine, ou l’information d’absence humaine, notamment en fonction de laquelle l’organe de commande 35 allume ou éteint les sources infrarouges 13, 14, 17, 18. Les premières informations comprennent, le cas échéant, les valeurs représentatives de température ambiante, de vitesse de l’air, d’humidité, de rayonnement, pour estimer une température ressentie. Les deuxièmes informations comprennent des données utilisateurs 34, notamment une estimation d’absorbance de peau, de corpulence, etc.
L’organe de commande 35 détermine et délivre aux variateurs 44, 45, 46 une consigne initiale 36 de puissance prédéterminée en fonction de la température ambiante. L’organe de commande 35 détermine et délivre une consigne initiale 36 de puissance prédéterminée pour chaque variateur 44, 45, 46 indépendamment. Les variateurs 44, 45, 46 délivrent alors une puissance électrique aux sources infrarouges 13, 14, 17, 18 pour que lesdites sources infrarouges 13, 14, 17, 18 émettent un rayonnement infrarouge. Ladite consigne est décroissante en fonction de la température ambiante mesurée.
Dans un autre mode de réalisation, la valeur de consigne initiale 36 est déterminée en fonction de la température ressentie, laquelle est obtenue à l’aide des premières et deuxièmes informations.
Chaque variateur 44, 45, 46 est alimenté électriquement par une alimentation électrique indépendante. Dans le mode de réalisation représenté en , le dispositif comprend trois sources infrarouges 13, 14, 17. Le dispositif comprend donc le premier variateur 44 alimenté par une première alimentation 47, le deuxième variateur 45 alimenté par une première alimentation 48 et le troisième variateur alimenté par une troisième alimentation 49. Le premier variateur 44 délivre une première puissance initiale 40. Le deuxième variateur 45 délivre une deuxième puissance initiale 41. Le troisième variateur 46 délivre une troisième puissance initiale 42.
L’utilisateur a la possibilité de régler la puissance délivrée à chaque source infrarouge 13, 14, 17, 18. Pour cela, il utilise l’organe de réglage 39, soit physique comme un boîtier muni de potentiomètres, chaque potentiomètre permettant de faire varier la puissance de chaque source infrarouge 13, 14, 17, 18, soit dématérialisée comme une application mobile permettant de régler chaque source infrarouge 13, 14, 17, 18indépendamment. Les deuxièmes informations peuvent être rentrées dans l’application mobile. Si le dispositif comprend trois sources infrarouges 13, 14, 17, l’organe de réglage 39 comprend trois potentiomètres distincts comme illustré en .
Dans un mode de réalisation non représenté, l’organe de réglage 39 peut être une télécommande équipée ou non d’un écran affichant les puissances de chaque source infrarouge 13, 14, 17, 18.
est une vue schématique partielle d’un appareil de délivrance de NO 1 comprenant un analyseur de gaz 10 incluant un capteur unique particulier, ne nécessitant pas un remplacement fréquent comme les capteurs 120, 121 de l’appareil de délivrance de NO 1 de . L’architecture et le fonctionnement de l’appareil de délivrance de NO 1 de sont identiques à ceux de l’appareil de qui sont décrits ci-avant et ne sont pas détaillés ci-après pour éviter des répétitions inutiles, à l’exception des moyens de mesure (i.e. capteur) de l’analyseur 10 qui sont expliqués ci-après.
Plus précisément, dans le cadre de la présente invention, les capteurs de NO 2 120 et de NO 121 de l’appareil de ont été remplacés dans l’appareil de par un capteur de NO X 129 unique configuré pour mesurer les concentrations en NO et en NO 2 dans le flux gazeux et, comme précédemment, de fournir ces mesures aux moyens de pilotage 15, i.e. les concentrations en NO et en NO 2 mesurées.
Pour ce faire, le capteur NO X 129 unique qui a été utilisé dans un premier temps est de type à oxyde métallique ou « capteur MOS » (pour Metal Oxide Sensor an anglais).
En effet, les capteurs MOS sont non-déplétifs par nature, c’est-à-dire qu’ils ont une durée d’opération élevée, typiquement de plusieurs années, typiquement d’au moins 5 années, et présentent une bonne sensibilité aux composés de type NO X (i.e. NO, NO 2 …), tout en étant de coût limité. A titre d’exemple de capteur MOS, on peut citer celui disponible sous la référence MICS-2714 auprès de la société SGX Sensortech®, lequel présente une sensibilité pour le NO 2 jusqu’à 10 ppmv.
La structure et le principe de fonctionnement d’un tel capteur MOS sont schématisés en . Comme on le voit (vue en coupe), un capteur MOS simple comprend une couche de substrat isolant S10, tel que de l’oxyde de silicium, sur une face, telle sa face supérieure, supportant une couche sensible S12 à base d’oxyde métallique semi-conducteur, par exemple TiO 2 ou SnO 2 , portée à une température donnée, par exemple de l’ordre de 350°C, par le biais d’une piste résistive S14 (e.g. forme en serpentin ou analogue), c'est-à-dire une résistance chauffante, portée par l’autre face du substrat S10, telle sa face inférieure, et consommant une puissance électrique de 10 à 40 mW par exemple.
Le choix du matériau de la couche sensible S12, c'est-à-dire de l’oxyde semi-conducteur, est fonction de la nature du ou des espèces gazeuses à mesurer, à savoir ici NO ou NO 2 .
La résistivité de la couche sensible S12 varie en fonction de la concentration de molécules de gaz adsorbées par la couche d’oxyde métallique semi-conducteur. Pour mesurer cette résistivité, on agence deux électrodes S1 et S2, en contact électrique avec la couche sensible S12, auxquelles on applique, là encore, un potentiel électrique, par exemple de l’ordre de 3.3 V.
D’une façon générale, la réponse de ce type de capteur MOS simple aux composés à mesurer est exprimée par un rapport de résistivité R S /R 0 , à savoir ici des composés type NO X considérés, i.e. NO, NO 2 , où : R 0 est la résistivité mesurée de la couche sensible S12 lorsqu’aucun des composés cibles n’est présent, à savoir NO et NO 2 , R S est la résistivité mesurée sur la couche sensible S12 en présence du ou des composés cibles.
En fonction des caractéristiques du capteur MOS, il est possible de corréler le rapport de résistivité à une (des) concentration en NOx, c'est-à-dire ici en NO et NO 2 , présents dans le flux analysé.
Ainsi, comme on le voit en , un tel capteur MOS répond à une concentration donnée en NO 2 , en voyant son rapport de résistivité Rs/R 0 varier ici de 0.1 à 100 entre 0 et 10 ppm de NO 2 .
Cependant, on constate aussi que la présence de NO est de nature à modifier ce rapport de résistivité Rs/R 0 puisque pour des teneurs en NO comprises entre environ 0.1 et 2 ppmv, le rapport de résistivité varie peu, à savoir qu’il reste compris entre 0,8 et 1 environ. Un effet significatif sur le rapport de résistivité n’est en fait notable qu’à partir d’environ 1 ppmv de NO et au-delà. Autrement dit, plus la concentration en NO dans le mélange gazeux est importante, plus l’effet sur le rapport de résistivité Rs/R 0 est accentué.
Ceci implique qu’un capteur MOS simple classique ne permet pas de discriminer efficacement le NO du NO 2 présents dans le flux de gaz provenant du circuit patient 3 du fait de l’effet plus ou moins accentué de la concentration en NO sur le rapport de résistivité.