FR2477013A1

FR2477013A1 - Rocking table to stimulate breathing of premature babies - uses pneumatic bellows to rock table at electronically controlled rate to stimulate maternal breathing

Info

Publication number: FR2477013A1
Application number: FR8004587A
Authority: FR
Inventors: Claude Duvivier; Jean-Paul Arnould; Jacques Didelon; Pierre Monin; Paul Vert; Edouard Yvroud
Original assignee: Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM
Current assignee: Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM
Priority date: 1980-02-29
Filing date: 1980-02-29
Publication date: 1981-09-04
Also published as: FR2477013B1

Abstract

The breathing of premature babies is stimulated by placing them on a flat surface which rocks slightly at a frequency of 15 to 20 oscillations per minute to simulate the maternal breathing rhythm as seen by the foetus. The rocking table (7) is pivoted (9) near its centre and is raised by a bellows (11) and falls under gravity. The filling and emptying of air from the lifting bellows (11) is controlled by a solenoid valve (12) An air pump (25) supplies an air reservoir (26). Air is drawn from both pump and reservoir and passes through safety and alarm devices (S,A) which signal irregularities in pressure or flow of air to the bellows. An adjustable electric oscillator (1A), which controls the rate of operation of the solenoid valve, allows various rocking rates to be set.

Description

L'invention a pour objet un appareil permettant de réaliser de manière simple à l'intérieur des incubateurs la stimulation du rythme ventilatoire des prématurés. The subject of the invention is an apparatus making it possible, in a simple manner inside the incubators, to stimulate the ventilatory rhythm of premature babies.

On sait que, par suite de leur naissance avant le terme normal, les prématurés sont susceptibles d'être privés de certains stimuli naturels qui sont à l'origine de troubles du rythme respiratoire se traduisant par des apnées. We know that, as a result of their birth before the normal term, premature babies are likely to be deprived of certain natural stimuli which are at the origin of disorders of the respiratory rhythm resulting in apneas.

I1 a été reconnu que l'on peut augmenter les stimuli respiratoires par une stimulation vestibulaire et proprioceptive et il est admis que des mouvements oscillatoires lents de faible amplitude imposés aux prématurés constituent le moyen le plus simple d'obtenir la stimulation souhaitée. Ces mouvements oscillatoires sont exécutés généralement à une fréquence comprise entre 15 et 20 par minute, ce qui correspond au rythme respiratoire maternel perçu par le foetus. It has been recognized that respiratory stimuli can be increased by vestibular and proprioceptive stimulation and it is recognized that slow oscillations of small amplitude imposed on premature infants are the simplest means of obtaining the desired stimulation. These oscillatory movements are generally performed at a frequency between 15 and 20 per minute, which corresponds to the maternal respiratory rate perceived by the fetus.

On trouve actuellement dans le commerce des appareils permettant d'imposer un balancement aux prématurés et comprenant essentiellement une poche en matière souple et étanche; le nouveau-né est simplement placé sur cette poche qui est alternativement gonflée et dégonflée grace à une source d'air sous pression modulée. There are currently commercially available devices for imposing a swing on premature babies and essentially comprising a pocket of flexible and waterproof material; the newborn is simply placed on this pocket which is alternately inflated and deflated thanks to a source of modulated pressure air.

L'invention a pour but principal d'apporter un appareil mieux approprié à sa fonction que les appareils connus, plus silencieux dans son fonctionnement et ne comportant aucun risque pour les prématurés de chute sur le cté ou de position instable. The main purpose of the invention is to provide a device that is better suited to its function than known devices, quieter in its operation and presenting no risk for premature children falling on the side or from an unstable position.

Un appareil conforme à l'invention comprend un plateau de dimensions convenables pour supporter un nouveau -né allongé; un organe porteur ayant un axe géométrique d'oscillation porte le plateau avec son axe géométrique disposé transversalement au sens d'allongement du nouveau-né; un élément moteur à cycle alternatif est associé à l'une quelconque des deux pièces plateau - organe porteur pour imposer au plateau les mouvements oscillatoires voulus par rapport audit axe géométrique. An apparatus according to the invention comprises a tray of dimensions suitable for supporting an elongated newborn; a carrier member having a geometric axis of oscillation carries the tray with its geometric axis disposed transversely to the direction of elongation of the newborn; an alternating cycle motor element is associated with any one of the two plate - carrier member parts to impose on the plate the desired oscillatory movements with respect to said geometric axis.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le plateau.est suPporté par a face inférieure au moyen de l'organe porteur, dans la zone médiane du plateau de part et d'autre de laquelle se trouvent une première partie extrême et une seconde partie extrême et l'élément moteur est disposé sous la face inférieure de l'une quelconque de ces parties extrêmes afin de provoquer alternativement le soulèvement et l'abaissement de cette partie extrême. In a preferred embodiment of the invention, the plate is supported by a lower face by means of the carrying member, in the median zone of the plate on either side of which there is a first end part and a second end part and the motor element is arranged under the underside of any one of these end parts in order to alternately cause the raising and lowering of this end part.

De préférence, l'élément moteur est un soufflet à fluide sous pression, du type à simple effet ayant une course motrice dans le sens du soulèvement du plateau, le mouvement inverse de ce dernier ayant lieu sous l'effet d'une force extérieure due à la gravité pendant la mise à l'échappement du soufflet. Preferably, the driving element is a bellows with pressurized fluid, of the single-acting type having a driving stroke in the direction of lifting of the plate, the reverse movement of the latter taking place under the effect of an external force due gravity during the exhaust of the bellows.

De préférence encore, le soufflet est alimenté en fluide sous pression et mis à l'échappement par l'intermédiaire d'une électro-vanne comprenant à l'intérieur d'un cylindre un piston mobile étanche ayant un logement interne dans lequel est retenue avec jeu une pièce de manoeuvre fixée à une tige de commande faisant partie d'un électro -aimant de commande. More preferably, the bellows is supplied with pressurized fluid and exhausted by means of a solenoid valve comprising, inside a cylinder, a sealed mobile piston having an internal housing in which is retained with game an operating part fixed to a control rod forming part of a control electromagnet.

Le fonctionnement est déterminé par un circuit électronique connu en soi capable d'émettre à une fréquence réglable des signaux commandant l'alimentation électrique de 1' électro-aimant. The operation is determined by an electronic circuit known per se capable of transmitting at an adjustable frequency signals controlling the electrical supply of one electromagnet.

Pour bien faire comprendre l'invention, on donnera maintenant une description dlun exemple préféré de réalisation. On se reportera au déssin annexé dans lequel
- la figure 1 est une vue générale simplifiée montrant l'ensemble d'un appareil conforme à l'invention
- les figures 2 et 3 sont des vues en coupe par un plan passant par l'axe d'une électrovanne faisant partie de l'appareil de la figure 1, représentée à deux états de son fonctionnement.To make the invention better understood, a description will now be given of a preferred embodiment. Reference is made to the appended drawing in which
- Figure 1 is a simplified general view showing the assembly of an apparatus according to the invention
- Figures 2 and 3 are sectional views through a plane passing through the axis of a solenoid valve forming part of the apparatus of Figure 1, shown in two states of operation.

Dans un appareil conforme à l'invention, on peut distinguer un coffret 1 schématisé par un rectangle en trait interrompu, sur la figure 1, qui contient tous les moyens d'alimentation, les boutons de commande, de réglage et les témoins de marche et d'alarme. On décrira plus loin ceux de ces moyens qui ne sont pas connus et qui font partie de l'invention. Le coffret 1 est relié par une canalisation souple 2 d'air sous pression à un ensemble désigné par la référence générale 3. Cet ensemble 3 que l'on décrira en détail est destiné à être place à l'intérieur d'un incubateur (non représenté) de type connu dans les centres de réanimation des prématurés; il est réalisé de manière à être facilement sterilisé. In an apparatus in accordance with the invention, a box 1 can be distinguished diagrammatically by a dashed rectangle, in FIG. 1, which contains all the power supply means, the control, adjustment buttons and the operation indicators and alarm. Those of these means which are not known and which form part of the invention will be described below. The box 1 is connected by a flexible pipe 2 of pressurized air to an assembly designated by the general reference 3. This assembly 3 which will be described in detail is intended to be placed inside an incubator (not shown) of a type known in resuscitation centers for premature babies; it is made so as to be easily sterilized.

Selon l'invention, dans l'ensemble 3 est inclus un plateau 4 ayant des dimensions convenables pour supporter un nouveau-né allongé; de préférence, ce plateau 4 est rectangulaire et il présente dans le sens de sa longueur une première partie extrême 5 et une seconde partie extrême 6 qui se trouvent de part et d'autre d'une zone médiane 7. According to the invention, in the assembly 3 is included a tray 4 having dimensions suitable for supporting an elongated newborn; preferably, this plate 4 is rectangular and it has, in the direction of its length, a first end part 5 and a second end part 6 which are located on either side of a central zone 7.

Un organe porteur 8 ayant un axe géométrique 9 d'oscillation sert à porter le plateau 4 de façon telle que cet axe géométrique 9 soit disposé transversalement au sens d'allongement d'un nouveau-né placé sur le plateau 4. Dans cet exemple, l'organe porteur 8 se trouve dans la zone médiane 7 en dessous du plateau 4 qu'il supporte par la face inférieure de celui-ci. A support member 8 having a geometric axis 9 of oscillation serves to carry the plate 4 so that this geometric axis 9 is arranged transversely to the direction of elongation of a newborn baby placed on the plate 4. In this example, the carrier member 8 is located in the middle zone 7 below the plate 4 which it supports by the underside of the latter.

I1 est facile de comprendre que l'on pourrait adopter l'une quelconque de nombreuses dispositions équivalentes pour supporter à l'aide d'un organe porteur 8 le plateau 4 en ménageant à celui-ci une possibilité -d'oscilla- tions autour d'un axe géométrique transversal 9. L'organe porteur 8 pourrait être placé à l'une des extrémités du plateau 4; il pourrait aussi, au lieu d'être disposé en dessous du plateau 4, être situé au niveau de la face supérieure de ce dernier, ou même à un niveau supérieur et le plateau 4 pourrait lui être réuni par des branches en équerre
De même, l'organe porteur 8 peut être choisi entre plusieurs moyens connus en soi, équivalents au point de vue de l'invention, ayant un axe géométrique d'oscilla-. It is easy to understand that one could adopt any one of numerous equivalent arrangements for supporting, with the aid of a support member 8, the plate 4 while providing the latter with a possibility of oscillation around 'a transverse geometric axis 9. The support member 8 could be placed at one of the ends of the plate 4; it could also, instead of being disposed below the plate 4, be located at the upper face of the latter, or even at a higher level and the plate 4 could be joined to it by angled branches
Likewise, the carrier member 8 can be chosen from several means known per se, equivalent from the point of view of the invention, having a geometric axis of oscilla-.

tion, comme par exemple un arbre supporté par des paliers, un prisme a arête arrondie analogue à un couteau de balance, une lame souple par laquelle le plateau 4 serait tenu suspendu, etc..., l'invention couvrant ces divers moyens.tion, such as a shaft supported by bearings, a prism with a rounded edge similar to a balance knife, a flexible blade by which the plate 4 would be held suspended, etc., the invention covering these various means.

Dans le mode préféré de réalisation décrit ici,
l'organe porteur 8 repose sur un socle 10; un élément moteur
Il est interposé entre le socle 10 et la partie extrême 5 du
plateau.4. Sous son aspect le plus général, l'élément moteur
11 est équivalent à un soufflet à volume variable sous l'effet de l'air sous pression qui peut lui être fourni par la
canalisation souple 2 qui lui est raccordée à l'aide d'un
raccord approprié (non représenté). D'autres moyens équiva
lents, à volume variable, pourraient, ici aussi, être adoptés
à la place d'un soufflet, en guise d'élément moteur 11.In the preferred embodiment described here,
the carrier member 8 rests on a base 10; a driving element
It is interposed between the base 10 and the end part 5 of the
tray. 4. In its most general aspect, the driving element
11 is equivalent to a bellows with variable volume under the effect of pressurized air which can be supplied to it by the
flexible pipe 2 which is connected to it using a
appropriate fitting (not shown). Other means equiva
slow, variable volume, here too could be adopted
instead of a bellows, as a driving element 11.

Celui-ci est choisi pour pouvoir soulever jusqu'au niveau voulu la partie extrême 5 du plateau 4 en donnant ainsi à
celui-ci, par pivotement autour de l'axe 9, l'inclinaison
voulue, et pour pouvoir s'affaisser suffisamment afin de
laisser descendre cette même partie extrême 5 en lui lais
sant prendre l'inclinaison inverse.This is chosen to be able to raise the extreme part 5 of the plate 4 to the desired level, thereby giving
this, by pivoting around axis 9, the inclination
desired, and to be able to sag enough to
let this same extreme part 5 go down in it
take the reverse tilt.

De préférence, l'élément moteur 11 est du type
à simple effet ayant une course motrice pour soulever la
partie extrême 5 du plateau 4; la répartition des poids de
part et d'autre de l'axe géométrique 9 est choisie pour que
l'effet de la gravité suffise à provoquer l'inclinaison
inverse du plateau 4 quand l'élément moteur 11 est mis à
l'échappement à l'air libre. On pourrait aussi, bien entendu,
se servir d'un élément moteur à double effet. De même, il
est clair qu'il n'est pas obligatoire que l'élément moteur
11 agisse directement sur le plateau 4; il pourrait être
attelé à l'organe porteur 8 dans lè- cas- ou celui-ci serait
un arbre oscillant dans des paliers et auquel serait fixé
le plateau 4.Preferably, the motor element 11 is of the type
single acting having a stroke to lift the
extreme part 5 of the plate 4; the weight distribution of
on either side of the geometric axis 9 is chosen so that
the effect of gravity is enough to cause the tilt
reverse of the plate 4 when the motor element 11 is set to
exhaust in the open air. We could also, of course,
use a double-acting motor element. Likewise, it
it is clear that the driving element is not compulsory
11 acts directly on the plate 4; it might be
coupled to the carrying member 8 in the case- or it would be
a shaft oscillating in bearings and to which would be fixed
the plate 4.

Dans tous les cas, selon l'invention, l'élément moteur 11 est réuni à une source appropriée d'air sous pres
sion par l'intermédiaire d'une électrovanne 12 qui est logée
dans le coffret 1.In all cases, according to the invention, the motor element 11 is joined to an appropriate source of air under pres
sion via a solenoid valve 12 which is housed
in box 1.

L'électrovanne 12, mieux visible sur les figures
2 et 3 r se compose d'un cylindre 13 dans lequel un piston 14
est monté coulissant de façon étanche à l'air sous pression.The solenoid valve 12, better visible in the figures
2 and 3 r consists of a cylinder 13 in which a piston 14
is slidably mounted in an airtight manner under pressure.

Les extrémités opposées du cylindre 13 sont fermées et des
ressorts amortisseurs 15-, 16 sont placés aux extrémités de
la course du piston 14. The opposite ends of the cylinder 13 are closed and
shock absorber springs 15-, 16 are placed at the ends of
the stroke of the piston 14.

Deux canaux radiaux 17, 18 espacés en sens longitudinal sont percés dans la paroi du cylindre 13 pour faire communiquer sélectivement le volume intérieur 19, avec une source d'air sous pression pour le canal 17,-avec l'atmos phère pour le canal 18, en fonction de la position du piston 14 qui peut obturer soit le canal 17 (figure 3) soit le canal 18 (figure 2). Two radial channels 17, 18 spaced apart in longitudinal direction are drilled in the wall of the cylinder 13 to selectively communicate the internal volume 19, with a source of pressurized air for the channel 17, -with the atmospheric sphere for the channel 18 , depending on the position of the piston 14 which can close either the channel 17 (Figure 3) or the channel 18 (Figure 2).

Un troisième canal radial 20 est perché dans le même plan que le canal 18; il est destiné à être raccordé par la canalisation souple 2 au soufflet 11. Un canal coudé 21 est foré d'abord radialement dans le plan du canal 17 puis longitudinalement jusqu'à sa rencontre avec le canal radial 20. A third radial channel 20 is perched in the same plane as the channel 18; it is intended to be connected by the flexible pipe 2 to the bellows 11. A bent channel 21 is drilled first radially in the plane of the channel 17 and then longitudinally until it meets the radial channel 20.

Le piston 14 comprend un logement interne 22 dans lequel est retenue avec jeu en sens radial et en sens transversal une pièce de manoeuvre 23 qui est fixée à une tige de commande 24 faisant partie d'un électro-aimant (non représenté). L'excitation de ce dernier est assurée à partir du coffret 1. The piston 14 includes an internal housing 22 in which is retained with play in the radial direction and in the transverse direction an operating part 23 which is fixed to a control rod 24 forming part of an electromagnet (not shown). The excitement of the latter is ensured from box 1.

Grâce à ce montage, on peut disposer de toute la souplesse permise par des circuits électroniques 1A abrités dans le coffret 1 pour régler la fréquence de fonctionnement du soufflet 11, par l'intermédiaire de l'électro -aimant manoeuvrant le piston 14. Quand celui-ci obture les orifices d'ouverture dans le volume 19 des canaux 18 et 20 (figure 2), l'air sous pression arrivant par le canal 17 emprunte le volume 19, les canaux 20 et 21, la canalisation souple 2 et parvient au soufflet 11. Ce dernier se gonfle et soulève la partie extrême 5 du plateau 4 qui s'incline. Thanks to this arrangement, one can have all the flexibility allowed by electronic circuits 1A housed in the box 1 to adjust the operating frequency of the bellows 11, by means of the electromagnet operating the piston 14. When the one -this closes the opening orifices in the volume 19 of the channels 18 and 20 (FIG. 2), the pressurized air arriving through the channel 17 borrows the volume 19, the channels 20 and 21, the flexible pipe 2 and reaches the bellows 11. The latter inflates and lifts the extreme part 5 of the plate 4 which tilts.

Quand le piston obture les orifices d'ouverture dans le volume 19 des canaux 17 et 21 (figure 3), le soufflet peut se déganter et la partie extrême 5 du plateau 4 peut descendre puisque l'air peut s'échapper directement à l'atmosphère par le canal 18. When the piston closes the opening orifices in the volume 19 of the channels 17 and 21 (FIG. 3), the bellows can disengage and the end part 5 of the plate 4 can descend since the air can escape directly to the atmosphere by channel 18.

Le montage libre de la pièce 23 à l'intérieur du piston 14 évite tout risque de blocage par suite d'un mauvais centrage du piston 14 dans, le cylindre 13 ou d'un alignement peu précis de la tige de commande 24'avec l'axe du piston 14. The free mounting of the part 23 inside the piston 14 avoids any risk of blockage due to poor centering of the piston 14 in the cylinder 13 or imprecise alignment of the control rod 24 ′ with the piston pin 14.

Le coffret 1 contient aussi une pompe à air 25, du type à membrane connu en soi, et un réservoir d'air sous pression 26. C'est ce dernier qui sert de source d'air sous pression, ce qui permet l'emploi d'une pompe à faible débit. The box 1 also contains an air pump 25, of the membrane type known per se, and a pressurized air tank 26. It is the latter which serves as a source of pressurized air, which allows the use a low flow pump.

Des ajutages à section de passage réglable, respectivement 27 et 28, sont montés sur les circuits d'alimentation en air du soufflet 11 à partir du canal 20 de l'électrovanne 12 et de mise à l'atmosphère du même soufflet 11 à partir du canal 18. Ainsi, on règle facilement la durée du temps de soulèvement et du temps de descente du plateau 4, à chaque balancement.Nozzles with adjustable passage section, respectively 27 and 28, are mounted on the air supply circuits for the bellows 11 from the channel 20 of the solenoid valve 12 and for venting the same bellows 11 from the channel 18. Thus, the duration of the lifting time and the time of descent of the plate 4 is easily adjusted, at each swing.

Le coffret 1 est muni aussi des moyens classiques de contrôle de marche, de sécurité S et d'alarme A en cas d'anomalie dans la pression ou dans le débit de l'air venant du réservoir 26. The box 1 is also provided with conventional means of operating control, of security S and of alarm A in the event of an anomaly in the pressure or in the flow of air coming from the reservoir 26.

Le fonctionnement de l'appareil est souple, sur, silencieux, facilement réglable selon les besoins. Le nouveau -né occupe une position tout à fait stable sur le plateau 4. The operation of the device is flexible, safe, silent, easily adjustable as required. The newborn occupies a completely stable position on the plate 4.

Afin d'accroître encore la sécurité, le socle 10 est conçu pour pouvoir être introduit avec le plateau 4 et l'organe moteur 11 dans une cellule d'isolement 29 qui est ouverte en haut, avec des côtés transparents et un fond supportant le socle 10. Cette cellule 29 fait partie de l'ensemble 3 et permet de déplacer sans risque le nouveau-né, sans le retirer du plateau 4. To further increase safety, the base 10 is designed to be able to be introduced with the plate 4 and the drive member 11 into an isolation cell 29 which is open at the top, with transparent sides and a bottom supporting the base. 10. This cell 29 is part of the assembly 3 and allows the newborn to be moved without risk, without removing it from the tray 4.

Claims

1. Apparatus for stimulating the respiratory rhythm of newborn babies characterized in that it comprises a tray (4) of suitable dimensions to support an elongated newborn baby, a carrying member (8) having a geometric axis of oscillation ( 9) and carrying the plate (4) with this axis of oscillation (9) arranged transversely to the direction of elongation of the newborn, an alternating cycle motor element (11) associated with any one of the two plate parts (4) -bearing member (8) to impose on the plate - (4) the desired oscillatory movements relative to the geometric axis (9).

2. Apparatus according to claim 1 characterized in that the plate (4) is supported by its lower face, in its median zone (7) between an end part (5) and an end part (6), by the carrying member (8) and the drive element (11) is arranged under any one of these two end parts (5, 6).

3. Apparatus according to claim 2 characterized in that the motor element (11) is an air bellows, of the single-acting type, having a driving stroke in the direction of lifting of the plate (4), the reverse movement of this the latter taking place under the effect of gravity during the exhausting of the bellows.

4. Apparatus according to claim I characterized in that the motor element (8) is of the pressurized air type whose air supply is controlled by means of a solenoid valve (12) comprising inside d 'a cylinder (13) a sealed mobile piston (14) having an internal housing (22) in which is retained with transverse and longitudinal play an operating part (23) fixed to a control rod (24).

5. Apparatus according to claim 4 characterized in that the control rod (24) is part of an electromagnet control.

6. Apparatus according to claim 1 characterized in that the motor element (r1) is of the pressurized air type whose air supply is ensured from a reser see (26) connected to an air pump membrane (25).

7. Apparatus according to claim 5 characterized in that the control electromagnet is excited via electronic circuits (11a) with frequency adjustment of the signals controlling the electromagnet coupled to the rod (24).

8. Apparatus according to claim 4 characterized in that nozzles with adjustable passage section (27, 28) are placed between the solenoid valve (1Z) and the motor element (11) to allow adjustment of the duration of the time of lifting and lowering time of the platform (4).

9. Apparatus according to claim 2 characterized in that the plate (4) supported by i | support member (8) and the motor element (11) disposed under an end portion (5) of the plate (4) rest on a base (10) and the assembly is contained in an isolation cell (29) having a bottom, an upper opening opposite the bottom and transparent side walls.

Apparatus for stimulating the ventilatory rhythm of premature babies.

SHORT

In a transparent isolation cell (29), a plate (4) is supported by a support member (8) with a transverse oscillation axis (9) while an air bellows (11) placed under one end ( 5) is connected by a flexible pipe (2) to a box (1) containing an air pump (25), a solenoid valve (12) and means (27, 28) for adjusting the frequency and the amplitude of rocking of a newborn baby lying on the plate (4).

(figure 1)