Appareil respiratoire
La présente invention a pour objet un appareil respiratoire comportant un soufflet dont la partie mobile, animée d'un mouvement de va-et-vient est commandée par un moteur électrique.
Cet appareil est caractérisé par le fait que le mécanisme de liaison entre ledit moteur et ladite partie mobile est agencé de manière que la durée des courses de celleci, dans un sens et dans l'autre, correspondant aux mouvements d'inspiration et d'expiration du patient, soit inégale.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en perspective d'un appareil respiratoire.
La fig. 2 en est une vue en élévation, et
la fig 3 est un diagramme indiquant le principe opérationnel de cet appareil.
Le bâti de l'appareil représenté comprend une platine de base 1 portant, à son extrémité antérieure, deux montants parallèles 2 entre lesquels est disposée une plaque frontale 3. La platine 1 porte, à son extrémité postérieure, deux colonnes 4 portant une traverse 5 supportant les extrémités postérieures de deux tiges ou barres horizontales de guidage 6, parallèles, dont les extrémités antérieures sont fixées à la plaque frontale 3. Ces barres 6 servent à guider une plaque triangulaire 7 munie de deux manchons 8 coulissant sur ces barres. Cette plaque est solidaire du flasque postérieur mobile 9a d'un soufflet 9 dont le flasque antérieur 9b, fixe, est porté par la plaque frontale 3 de l'appareil.
Les flasques 9a et 9b du soufflet 9 sont fixés à la plaque triangulaire 7 et à la plaque frontale 3, respectivement, de façon amovible à l'aide de chevilles 11 engagées dans des ouvertures en oeillet 12 de ces plaques, ce qui permet, en cas de nécessité, de séparer le soufflet de l'appareil et de l'actionner à la main.
Les mouvements de la partie mobile du soufflet sont commandés par un moteur électrique 121 fixé sur la platine ] et qui entraîne, par une courroie 13, un mécanisme à vis sans fin 14, partiellement représenté, dont l'arbre de sortie 15 porte le volant 16 d'une manivelle dont le maneton est désigné par 17. Ce maneton est engagé dans une ouverture allongée 18 d'un bras oscillant 19 porté par un arbre tubulaire 20 parallèle à l'arbre 15, tournant autour d'un axe fixe 21 porté par deux plots 22 eux-mêmes supportés par les barres de guidage 6. Le bras 19 effectue un mouvement oscillant selon la flèche 23, à l'instar d'un balancier. La plaque 7 est reliée, par une biellette 24, à la partie supérieure du bras oscillant 19.
Cette articulation est assurée par l'intermédiaire d'un plot 25 coulissant dans une ouverture allongée 26 du bras 19 et que traverse une tige filetée 27 solidaire d'un poulet de commande 28. En faisant tourner ce poulet 28 dans un sens ou dans l'autre, on modifie la position du plot 25 sur le bras 19 et, de ce fait, I'am- plitude des déplacements de la plaque 7 et du flasque 9a du soufflet 9, ce qui modifie de façon correspondante le volume d'air aspiré dans le soufflet et expulsé hors de celui-ci à chaque mouvement de va-et-vient.
Grâce au mécanisme de liaison entre le moteur 121 et la partie mobile du soufflet, tel que décrit ci-dessus, les deux mouvements du flasque 9a sont de durée différente. Comme le montre la fig. 3 la distance entre l'axe 21 et l'axe de l'arbre 15, soit le centre de la manivelle, est égale au diamètre du cercle 29 parcouru par le centre du maneton 17 de celle-ci. Il en résulte que le rapport de durée des deux courses de sens contraire, pour une rotation du moteur à vitesse continue, est de 1: 2, ce qui correspond au besoin physiologique de la respiration humaine. Le sens de rotation du moteur est déterminé de telle manière que la course d'aspiration de la partie 9a du soufflet, correspondant à la fonction d'expiration du patient, soit le double de celle d'expulsion du soufflet, correspondant à la fonction d'inspiration du patient.
La cadence de ces fonctions pourra être modifiée sans toutefois que leur rapport de durée change, cela en faisant varier la vitesse du moteur ou en faisant passer la courroie 13 d'un gradin à l'autre d'une poulie à étages 30 ou encore à l'aide d'un variateur mécanique.
Il est à remarquer qu'une plaque horizontale 31, formant tablier, est fixée à la plaque frontale 3 d'une part et aux plots 22 d'autre part, empêchant que l'huile dont sont munies les barres de guidage 6 risque de couler sur le moteur, ce qui produirait des dégagements nausée- bonds.
Un tuyau 32, relié à la cavité intérieure du soufflet 9, conduit à un récipient 33 (fig. 2), situé en avant de la plaque antérieure 3 du bâti de l'appareil, et qui contient une matière poreuse imbibée d'eau, en vue de l'humidification de l'air administré au patient par un tuyau 34 débouchant dans le récipient 33. Il est à remarquer que le récipient 33 présente une partie concave 35 appliquée contre le moteur 12, de telle manière que la chaleur dégagée par ce dernier se communique au récipient et que celui-ci serve ainsi non seulement à humidifier l'air administré au patient, mais également à tempérer cet air.
L'appareil comprend en outre un dispositif de sécurité non représenté constitué par un cylindre relié au conduit 32 par un tuyau de dérivation. Ce cylindre enferme un piston flottant que la pression d'air maintient dans une position qu'il quitte, sous l'effet d'un ressort ou de la pesanteur, lorsque cette pression vient à cesser, enclenchant ainsi un signal d'alarme.
L'appareil comporte également un dispositif à soupapes, situé au voisinage de l'extrémité libre du tuyau 33, non représenté du fait qu'il est connu en soi, permettant à l'air frais de pénétrer dans le tuyau 34 lorsque le flasque 9a effectue les mouvements d'aspiration de l'air dans le soufflet, et à ce même air d'être insufflé au patient lorsque le flasque 9a effectue les courses d'expulsion de l'air hors du soufflet. La fonction d'expiration de l'air hors des poumons du patient s'effectue de façon naturelle.
Le présent appareil servira à entretenir la respiration d'un paralysé, ou d'un patient anesthésié, au cours d'une opération, ou encore à la réanimation d'une personne asphyxiée. Dans le cas de l'entretien de la respiration d'un patient anesthésié, notamment, il conviendra de munir l'appareil d'un appareillage de contrôle indiquant la fréquence des pulsations, le volume de l'air aspiré à chacune de celles-ci, de même que la pression de l'air et encore sa température ou son degré hygrométrique.
Le présent appareil a l'avantage, par rapport à d'autres appareils servant à la même fin, d'être simple, léger, peu encombrant, ce qui rend son utilisation très aisée, notamment dans le cas où il est destiné à entretenir la respiration d'un paralysé appelé à se déplacer, par exemple dans un fauteuil à roulettes. Dans ce cas, l'ap pareil, dont la plus grande dimension n'atteint pas 50 cm, pourra être fixé audit fauteuil, par exemple sous le siège de celui-ci.
Respiratory
The present invention relates to a breathing apparatus comprising a bellows, the mobile part of which, driven by a reciprocating movement, is controlled by an electric motor.
This device is characterized in that the linkage mechanism between said motor and said movable part is arranged so that the duration of the strokes of the latter, in one direction and the other, corresponding to the inspiration and expiration movements of the patient or uneven.
The drawing represents, by way of example, an embodiment of the object of the invention.
Fig. 1 is a perspective view of a breathing apparatus.
Fig. 2 is an elevation view, and
Fig 3 is a diagram showing the operational principle of this device.
The frame of the apparatus shown comprises a base plate 1 carrying, at its front end, two parallel uprights 2 between which is disposed a front plate 3. The plate 1 carries, at its rear end, two columns 4 carrying a cross member 5 supporting the rear ends of two parallel horizontal guide rods or bars 6, the front ends of which are fixed to the front plate 3. These bars 6 serve to guide a triangular plate 7 provided with two sleeves 8 sliding on these bars. This plate is integral with the movable rear flange 9a of a bellows 9, the front flange 9b of which, fixed, is carried by the front plate 3 of the device.
The flanges 9a and 9b of the bellows 9 are fixed to the triangular plate 7 and to the front plate 3, respectively, removably by means of pins 11 engaged in eyelet openings 12 of these plates, which allows, in if necessary, separate the bellows from the device and operate it by hand.
The movements of the movable part of the bellows are controlled by an electric motor 121 fixed on the plate] and which drives, by a belt 13, a worm mechanism 14, partially shown, whose output shaft 15 carries the flywheel. 16 of a crank whose crank pin is designated by 17. This crank pin is engaged in an elongated opening 18 of a swinging arm 19 carried by a tubular shaft 20 parallel to the shaft 15, rotating around a fixed axis 21 carried by two studs 22 themselves supported by the guide bars 6. The arm 19 performs an oscillating movement according to the arrow 23, like a pendulum. The plate 7 is connected, by a link 24, to the upper part of the oscillating arm 19.
This articulation is provided by means of a stud 25 sliding in an elongated opening 26 of the arm 19 and which passes through a threaded rod 27 integral with a control chicken 28. By rotating this chicken 28 in one direction or in the same direction. on the other hand, the position of the stud 25 on the arm 19 is modified and, therefore, the amplitude of the displacements of the plate 7 and of the flange 9a of the bellows 9, which correspondingly modifies the volume of air. sucked into the bellows and expelled out of it with each back-and-forth movement.
Thanks to the linkage mechanism between the motor 121 and the movable part of the bellows, as described above, the two movements of the flange 9a are of different duration. As shown in fig. 3 the distance between the axis 21 and the axis of the shaft 15, ie the center of the crank, is equal to the diameter of the circle 29 traversed by the center of the crank pin 17 thereof. As a result, the time ratio of the two opposing strokes, for continuous speed motor rotation, is 1: 2, which corresponds to the physiological need for human respiration. The direction of rotation of the motor is determined in such a way that the suction stroke of part 9a of the bellows, corresponding to the patient's exhalation function, is double that of the bellows expulsion, corresponding to the function d inspiration of the patient.
The rate of these functions may be modified without, however, their duration ratio changing, by varying the speed of the motor or by passing the belt 13 from one step to the other of a stepped pulley 30 or even to using a mechanical variator.
It should be noted that a horizontal plate 31, forming an apron, is fixed to the front plate 3 on the one hand and to the studs 22 on the other hand, preventing the oil with which the guide bars 6 are fitted from the risk of leaking. on the engine, which would produce nausea-jump clearances.
A pipe 32, connected to the interior cavity of the bellows 9, leads to a receptacle 33 (fig. 2), located in front of the front plate 3 of the frame of the apparatus, and which contains a porous material soaked in water, with a view to humidifying the air administered to the patient via a pipe 34 opening into the container 33. It should be noted that the container 33 has a concave part 35 applied against the motor 12, such that the heat given off by the latter is communicated to the receptacle and that the latter thus serves not only to humidify the air administered to the patient, but also to temper this air.
The apparatus further comprises a safety device, not shown, consisting of a cylinder connected to the duct 32 by a bypass pipe. This cylinder encloses a floating piston that the air pressure maintains in a position which it leaves, under the effect of a spring or gravity, when this pressure comes to cease, thus triggering an alarm signal.
The apparatus also comprises a valve device, located in the vicinity of the free end of the pipe 33, not shown because it is known per se, allowing fresh air to enter the pipe 34 when the flange 9a performs the movements of air suction in the bellows, and this same air being breathed into the patient when the flange 9a performs the air expulsion strokes out of the bellows. The function of exhaling air out of the patient's lungs occurs naturally.
This device will be used to maintain the breathing of a paralyzed person, or an anesthetized patient, during an operation, or even for the resuscitation of a suffocated person. In the case of maintaining the breathing of an anesthetized patient, in particular, the device should be fitted with a control device indicating the frequency of the pulsations and the volume of air drawn into each of them. , as well as the pressure of the air and also its temperature or humidity.
The present device has the advantage, compared to other devices serving the same purpose, of being simple, light, compact, which makes its use very easy, especially in the case where it is intended to maintain the breathing of a paralyzed person who has to move around, for example in a wheelchair. In this case, the device, the largest dimension of which does not reach 50 cm, can be fixed to said chair, for example under the seat thereof.