FR2631537A1 - Appareil, application de celui-ci, et procede pour regler la pression d'un brassard, tel qu'un brassard de sphygmomanometre - Google Patents

Appareil, application de celui-ci, et procede pour regler la pression d'un brassard, tel qu'un brassard de sphygmomanometre Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un appareil et un procédé pour régler la pression d'un brassard 3, tel qu'un brassard de sphygmomanomètre. L'appareil comporte au moins une soupape 4 dont le fonctionnement est commandé par au moins un élément de contrôle 5, de façon que sa fréquence d'impulsions soit supérieure à la fréquence de pulsations du coeur. A l'aide d'une soupape marche-arrêt à grande vitesse commandée par impulsions, on peut opérer la réduction de pression d'une manière totalement linéaire, en ouvrant et en fermant la soupape selon une fréquence requise, et en ajustant les durées des périodes de marche-arrêt de celle-ci.

Description

Appareil, application de celui-ci, et procédé pour régler la pression d'un
brassard, tel qu'un brassard de sphygmomanomètre La présente invention concerne un appareil et un procédé pour régler la pression d'un brassard, tel qu'un brassard de sphygmomanomètre non effractif. L'appareil de réglage de pression de brassard comporte au moins une soupape dont le fonctionnement est commandé à l'aide d'au moins un élément de commande, de façon que ladite soupape ait une fréquence d'impulsions supérieure à*la fréquence
des pulsations du coeur.
La pression artérielle est en général contr8lée en insufflant de l'air par pompage dans un brassard que l'on enroule, par exemple, autour du bras d'un patient. Lorsque la pression du brassard est suffisamment élevée pour stopper la circulation artérielle du sang, on commence à réduire la pression. Au fur et à mesure que la pression du brassard diminue, on écoute ce que l'on appelle les bruits de Korotkow. Lorsque ces bruits deviennent audibles, on obtient un relevé de pression systolique. Au fur et à mesure que la pression continue à diminuer, les bruits de Korotkow cessent petit à petit complètement. Le relevé de pression diastolique est obtenu au moment o les bruits
cessent d'être audibles.
La demande de brevet finlandaise No 853781 décrit un appareil utilisé pour contrôler automatiquement une pression artérielle, comportant un brassard, une pompe et au moins deux soupapes magnétiques équipées d'un élément d'étranglement, ainsi qu'un microprocesseur. L'élément d'étranglement consiste en un tube mince dont la -longueur influe sur le taux de réduction de pression. Il est courant d'utiliser plusieurs éléments d'étranglement pour un seul appareil, chaque élément d'étranglement étant muni d'un tube de longueur différente. Chacun des éléments d'étranglement est commandé par sa propre soupape - 2- magnétique. Les soupapes magnétiques sont commandées à l'aide d'un microprocesseur qui ouvre une soupape magnétique donnée selon qu'elle possède, derrière elle, l'élément d'étranglement le plus adapté pour maintenir un taux de réduction de pression d'air linéaire dans le brassard, à un moment donné. Si nécessaire, plusieurs soupapes magnétiques peuvent également être ouvertes simultanément. Un problème rencontré avec ce type d'appareil réside en ce qu'il exige une série d'organes encombrants comportant une soupape magnétique et un élement d'étranglement, et que, malgré tout, il n'est pas possible d'obtenir un taux de réduction de pression de brassard linéaire. En outre, l'ouverture et la fermeture des soupapes provoquent des pertubations pendant le contr8le. On ne peut pas non plus ajuster librement un
profil de réduction de pression.
La diminution de pression d'un brassard peut également être réglée à l'aide d'une soupape à pointeau actionnée par un moteur pas-à-pas. Pour maintenir une réduction de pression uniforme, la soupape doit être réglée pendant le contr8le. Ce type de système suppose des équipements onéreux, car le procédé de fabrication est très compliqué. Cet appareil pose un autre problème, à savoir qu'il présente des défauts de fonctionnement dûs à
la poussière.
La présente invention se propose de supprimer les inconvénients ci-dessus. Elle a, par conséquent, pour but
de proposer une solution simple, bon marché et compacte.
Un autre but de l'invention est de réaliser une réduction
de pression de brassard linéaire.
L'invention repose sur une découverte remarquable, à savoir qu'en utilisant une soupape à grande vitesse commandée par impulsions, on peut réaliser une réduction de pression de brassard de façon totalement linéaire. La commande de soupape s'opère sur la base d'un relevé de mesures reçu à partir d'un élément de mesure de.pression -3-
de brassard.
Le traitement d'un relevé de mesures et la commande de soupape opérée sur la base de celui-ci nécessitent des moyens de commande spéciaux comme, par exemple, un circuit analogique ou numérique. Un microprocesseur constitue un circuit numérique particulièrement valable. Des microprocesseurs compatibles avec cet appareil sont disponibles dans le commerce. Le microprocesseur doit être
équipé d'une sortie à modulation de durée d'impulsions.
Dans un système commandé analogiquement, un signal provenant d'un détecteur de pression est comparé dans un ampli-séparateur à un signal de commande analogique qui décroît régulièrement. La sortie d'un ampliséparateur commande la soupape à impulsions grâce à une modulation de
durée d'impulsions.
Cependant, la caractéristique la plus importante réside en ce que, sur la base d'un relevé de mesures reçu à partir de l'élément de mesure de pression, le moyen de commande destiné à opérer la commande de soupape est capable de commander l'ouverture et la fermeture de soupape pour que celles-ci interviennent avec une fréquence suffisante et pendant des périodes de temps d'une durée déterminée. Un seul moyen de commande de ce type suffit, mais il est naturellement possible d'en
utiliser plusieurs.
En ajustant la durée d'une impulsion transmise par un circuit analogique ou numérique, on peut réaliser une régulation continue de la quantité de gaz ou de liquide circulant à travers la soupape par unité de temps. En pratique, ceci s'opère en maintenant la soupape ouverte pendant une certaine période de temps déterminée, moyennant quoi, un gaz ou un liquide contenu dans le brassard a tendance à s'échapper de celui-ci, après quoi, on maintient la soupape fermée pendant une période déterminée. La durée de ces cycles d'ouverture-fermeture successifs est commandée automatiquement par ces circuits - 4 - en fonction des relevés de mesures fournis par le moyen ou l'élément de mesure de pression. On peut ainsi ajuster
librement le profil de réduction de pression.
L'application d'une fréquence d'impulsions suffisamment élevée sert à éviter l'effet perturbateur sur le contrôle de pression artérielle dé à des chocs de pression. La fréquence d'impulsions optimale est égale à 35 60 Hz. La fréquence d'impulsions doit, toutefois, être supérieure à la fréquence des pulsations du coeur, de manière à ne pas perturber la procédure de contrôle de la pression artérielle réelle. En fait, il n'y a pas de limite
supérieure véritable à la fréquence d'impulsions possible.
Un appareil selon l'invention est ainsi capable d'opérer de telle manière que la soupape ait soit une fréquence d'impulsions constante mais une durée d'impulsions variable, comme indiqué précédemment, soit une fréquence d'impulsions variable mais une durée d'impulsions constante. L'appareil peut également être adapté pour fonctionner de façon que la fréquence d'impulsions et la durée d'impulsions de la soupape puissent toutes deux être modifiées pendant la période de contrôle de pression artérielle. On peut naturellement maintenir constantes tant la fréquence d'impulsions que la durée d'impulsions, mais il se pose alors ce problème que la réduction de pression du brassard ne s'effectue 'pas d'une manière linéaire. Dans ce dernier cas, on peut essayer de corriger la linéarité en faisant varier la fréquence d'impulsions, la durée d'impulsions ou les deux, graduellement, suivant des intervalles choisis de façon appropriée pendant le même cycle de contrôle. La première
alternative mentionnée doit être jugée préférable.
Dans un appareil selon l'invention, une seule soupape est suffisante. On peut bien sûr utiliser plusieurs soupapes en parallèle, mais l'utilisation de
plusieurs soupapes n'apporte pas d'avantage significatif.
On peut considérer que l'un des avantages qu'il y a à utiliser plusieurs soupapes est de prolonger la durée de vie des soupapes. En revanche, l'espace requis par plusieurs soupapes peut être considéré comme un inconvénient. Des soupapes appropriées comportent ce que l'on appelle des soupapes marche-arrêt qui sont, par conséquent, soit dans une position ouverte soit dans une position fermée. Ce type de soupapes comprend, par exemple, une électrovanne, une soupape piézoélectrique et une soupape magnétostrictive. Toutefois, une électrovanne constitue peut-être le meilleur choix pour ce type d'appareil de contr8le de pression artérielle. Une électrovanne a une durée de vie très importante. La durée de vie d'une soupape piézoélectrique serait même supérieure, mais elle a pour inconvénient une tension de
fonctionnement assez élevée.
La soupape peut être placée en de nombreux endroits différents de l'appareil de contr8le de pression artérielle. Un emplacement préféré se situe en liaison avec un tube allant de la pompe au brassard. D'autres
endroits possibles sont, par exemple, le brassard lui-
même, un tube séparé sortant du brassard, un tube allant du brassard à un détecteur de pression, ou éventuellement la pompe ou un tube séparé sortant de celle-ci. Cependant, l'emplacement de la soupape n'a pas une importance
déterminante dans l'esprit de la présente invention.
Un appareil selon l'invention ne nécessite pas d'élément d'étranglement relié à la soupape, puisque la soupape est capable de commander seule une réduction linéaire de la pression du brassard. Ceci s'opère donc simplement par une ouverture et une fermeture de la soupape selon la fréquence nécessaire et par un ajustement
des durées des périodes de marche-arrét de la soupape.
Du fait de l'amortissement pneumatique des tubes et de connecteurs ainsi que du brassard, on ne constate pas de modifications brutales majeures de la pression du - 6 - brassard, bien que la soupape fonctionne selon le mode marche-arrêt. La réduction de pression du brassard est
effectivement linéaire.
Un système de réduction de pression de brassard n'est en aucune façon dépendant de la taille du brassard. Il est par conséquent possible d'utiliser des brassards de
tailles différentes sans aucun problème.
Les buts, avantages et caractéristiques ci-dessus de la présente invention, et bien d'autres, ressortiront
plus clairement de la description détaillée suivante d'un
mode de réalisation de celle-ci, donnée à titre d'exemple nullement limitatif en référence au dessin annexé dont la figure unique représente un plan général de l'appareil
selon l'invention.
Le plan visible sur la Figure unique comprend n'importe quelle pompe conventionnelle 1 équipée d'un tube 2 menant à un brassard 3. Le tube 2 est pourvu d'une soupape 4 destinée à opérer la réduction de pression. La soupape est commandée par un élément de commande 5 qui lui-même opère sur la base d'un relevé de mesures qu'il reçoit d'un organe détecteur de pression 6 relié au brassard par un tube 7. Ce même élément de commande 5 est également capable de commander le fonctionnement de la
pompe 1.
La pompe i sert à introduire par pompage une pression suffisamment importante dans le brassard. Lorsque l'on diminue la pression, la soupape 4 qui est une soupapeà grande vitesse commandée par impulsions s'ouvre et se ferme plusieurs fois de manière répétitive, pendant un cycle de contr8le de pression artérielle unique. GrAce à l'élément de commande régulateur de soupape 5, qui peut être un circuit analogique ou numérique, il est possible d'opérer une régulation de la réduction de pression du brassard 3 de façon qu'elle s'effectue d'une manière totalement linéaire. On peut également régler librement le taux de réduction de pression à l'aide dudit élément de - 7 - commande qui opère la régulation de la soupape 4. Le fonctionnement de. la soupape 4 peut être commandé par l'élément de commande 5 principalement de quatre manières différentes. A) La fréquence d'impulsions de la soupape 4 est maintenue constante, mais on fait- varier la durée d'impulsions. Lorsque la pression régnant dans le brassard est élevée, ladite soupape 4 est, pour chaque cycle de marchearrêt, ouverte pendant une courte période. Lorsque la pression diminue par rapport à la pression initiale, par exemple, ladite soupape 4 est, pour chaque cycle de marche-arrêt, ouverte pendant une période plus longue, puisque la quantité d'air qui s'échappe par unité de temps est plus faible que lorsque la pression du brassard 3 est plus importante. La fréquence des temps d'ouverture de la
soupape reste inchangée.
B) La durée d'impulsions de la soupape 4 est maintenue constante, mais on fait varier la fréquence d'impulsions de celle-ci. Dans ce cas, la période
d'ouverture de la soupape 4 au cours des cycles de marche-
arrêt successifs reste la même pendant toute la procédure de contrôle de pression artérielle. En revanche, pendant une unité de temps donnée, la soupape 4 est ouverte d'autant plus souvent que la pression diminue davantage
dans le brassard 3.
C) On fait varier à la fois la durée et la fréquence d'impulsions de la soupape 4. Dans ce cas, il est possible, au cours des cycles de marchearrêt successifs, de modifier aussi bien la période d'ouverture
que la fréquence des temps d'ouverture de la soupape 4.
D) La durée d'impulsions et la fréquence d'impulsions de la soupape 4 restent toutes deux constantes pendant toute la période requise par une procédure de contr8le de pression artérielle ou
uniquement pendant une partie de celle-ci.
Ainsi, dans le premier cas, la période d'ouverture -8- de la soupape 4 au cours des cycles de marche-arrêt successifs reste constante et ceci s'applique à la fréquence des temps d'ouverture de la soupape 4. Dans le dernier cas, la période d'ouverture de la soupape 4 au cours des cycles de marche-arrêt successifs reste constante pendant une certaine période de temps, tout comme la fréquence des temps d'ouverture de la soupape 4, mais il est possible de faire varier, suivant certains intervalles, la période d'ouverture et/ou la fréquence des temps d'ouverture de cette dernière, au cours d'un seul et
même cycle de contrôle.
Bien que la description ci-dessus ait porté sur un
mode de réalisation particulier de l'appareil et du procédé de la présente invention, il est évident que celle-ci ne se limite pas à l'exemple spécifique décrit et illustré. L'homme de l'art comprendra aisément que différents changements, modifications et additions sont possibles, sans pour autant sortir du cadre de la présente invention.
263153 7
REVEDICATIONS
1. Appareil destiné à être utilisé en relation avec un contrôle de pression artérielle, pour régler la pression d'un brassard (3), lequel appareil est caractérisé en ce qu'il comporte au moins une soupape (4) et au moins un élément de commande (5) qui commande ladite soupape (4), de façon que celle-ci ait une fréquence d'impulsions supérieure à la
fréquence des pulsations du coeur.
2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que
ladite soupape (4) est ce que l'on appelle une soupape marche-arrêt.
3. Appareil selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce
que ladite soupape (4) est une électrovanne, une soupape piézoélectrique
ou une soupage magn6tostrictive.
4. appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que la ou les soupapes (4) sont montées en liaison avec
un tube (2) allant d'une pompe (1) au brassard (3).
5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
caractérisa en ce que la ou les soupapes (4) sont fixées directement au
brassard (3).
6. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
20. caractérisé en ce que la ou les soupapes (4) sont montées en liaison avec
un tube séparé menant au brassard (3).
-7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que la ou les soupapes (4) sont montées en liaison avec
un tube (7) allant du brassard à un détecteur de pression (6).
8. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que la ou les soupapes (4) sont montées en liaison avec
la pompe (1) ou avec un tube séparé menant à celle-ci.
9. appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément de commande (5) commande la ou les soupapes (4) sur la base d'un relevé de mesures qu'il reçoit d'un élément de mesure de changement
de pression (6).
10. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la
fréquence d'impulsions de la soupape (4) est, de préférence, égale à 35 -
Hz. 11. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que
ledit élément de commande (5) est un circuit analogique ou numérique.
12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que le
circuit numérique est un microprocesseur.
13. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que le microprocesseur est équipé d'une sortie à modulation de durée d'impul-
siôns. -
14. Application de l'appareil selon la revendication 1 pour
régler la pression d'un brassard de sphygmomanomètre.
15. Procédé pour régler la pression d'un brassard de sphygmomanomètre, caractérisé en ce qu'il consiste, pour réduire la pression, à ouvrir et à fermer au moins une soupape (4) d'une manière répétitive, suivant une fréquence supérieure à la fréquence des pulsations
du coeur.
16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le fonctionnement de la ou des soupapes (4) est commandé à l'aide d'au moins
un élément de commande (5).
17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que
ledit élément de commande (5) est un circuit analogique ou numérique.
l8. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que le
circuit numérique est un microprocesseur.
19. Procédé selon la revendications 15, caractérisé en ce que la
soupape est ce que l'on appelle une soupape marche-arrét.
20. Procédé selon la revendication 15 ou 19, caractérisé en ce que la soupape est une électrovanne, une soupape piézoélectrique ou une
soupape magnétostrictive.
21. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il consiste à maintenir la fréquence d'impulsions de la soupape (4)
constante, mais à faire varier la durée d'impulsions.
22. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il consiste à faire varier la fréquence d'impulsions de la soupape (4) mais à
maintenir constante la durée d'impulsions.
23. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il consiste à faire varier tant la fr3w(quence d'impulsions que la durée
d'impulsions de la soupape (4).
24. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que la
* 11
fréquence d'impulsions et la durée d'impulsions de la soupape (4) restent toutes deux constantes pendant tout le temps nécessaire à une procédure dl
contr61e ou uniquement pendant une partie de celui-ci.
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