FR2633834A1 - Valve de commande pneumatique - Google Patents

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Abstract

Valve de commande pour produire une pression de commande dans la chambre de commande d'une valve respiratoire, avec un branchement qui est alimenté par une source de gaz de commande par l'intermédiaire d'une conduite de gaz de commande et qui débouche, par l'intermédiaire d'un obturateur produisant une pression modifiable d'écoulement de gaz de commande dans une chambre d'évacuation qui présente une sortie vers l'environnement. Selon l'invention, le branchement 24 est équipé d'un point d'étranglement 12 qui produit une dépression et duquel part une conduite de pression 11 qui débouche dans la chambre de commande 10 de la valve respiratoire 1, et la chambre de valve 6 de la valve respiratoire 1 est raccordée à un dispositif 9 produisant une dépression.

Description

i Valve de commande pneumatique La présente invention concerne une valve
de commande pour produire une pression de commande pour l'actionnement d'une valve respiratoire, avec un branchement qui est alimenté par une source de gaz de commande par l'intermédiaire d'une conduite de gaz de commande et qui débouche, par l'intermédiaire d'un obturateur produisant une pression modifiable d'écoulement de gaz de commande, dans une chambre d'évacuation qui
présente une sortie vers l'environnement.
Un appareil respiratoire avec une valve de commande pour l'asservissement d'une valve respiratoire a été décrit dans la demande de
brevet allemand DE-25 25 359.
Dans l'appareil respiratoire connu, le gaz nécessaire pour la respiration s'écoule, à partir du dispositif de dosage de gaz frais de l'appareil respiratoire, dans un système de tuyaux souples de gaz respiratoire, qui est !5 relié au patient par l'intermédiaire d'un embout en Y. La branche d'expiration du système de tuyaux souples est raccordée à une valve
respiratoire asservissable.
La valve respiratoire est fermée pendant la phase d'inspiration, de sorte que la pression respiratoire peut s'établir dans le système de tuyaux souples par contre, la valve est ouverte pendant la phase d'expiration, et le gaz expiré par le patient peut s'évacuer dans l'environnement. La commande de la valve respiratoire a lieu à l'aide d'un élément logique bistable comme obturateur, qui sollicite à intervalles rythmiques, pendant la phase d'inspiration, la chambre de commande de la valve respiratoire avec une pression de commande qui ferme la valve. Pour la phase d'expiration, on passe à un deuxième niveau de pression, inférieur au premier, avec lequel est produit dans le système de tuyaux souples un état dit de PEEP (Positive End Expiratory Pressure = pression positive de fin d'expiration). Les deux niveaux de pression sont établis par deux branches, commutables par l'intermédiaire de l'élément logique bistable, qui produisent la pression de commande, chaque branche étant constituée d'un limiteur de débit et d'un étranglement. Le gaz de commande qui traverse le limiteur de débit respectif s'écoule dans l'atmosphère en passant par la chambre d'évacuation de l'obturateur et par l'étranglement, la pression dynamique produite agissant comme pression de commande sur la chambre de commande de la valve respiratoire. Les limiteurs de débit permettent de faire varier le flux entrant de gaz de commande et par suite la pression de commande. Les limiteurs de débit permettent de régler séparément la pression de commande pour la phase d'inspiration et pour la phase d'expiration. L'élément logique bistable, en tant qu'obturateur, et les branches produisant la pression de commande,
constituent conjointement la valve de commande de la valve respiratoire.
L'inconvénient de la valve de commande connue est que la pression expiratoire minimale qui peut être réglée est la pression atmosphérique, attendu que le gaz de commande de la valve de commande ne peut être évacué que vers l'atmosphère. La pression de commande réglable à la valve' de commande, et par suite la pression de référence régnant dans la chambre de commande de la valve respiratoire, ne peuvent donc être abaissées au minimum qu'à la pression atmosphérique ambiante. Mais comme le gaz respiratoire connaît une résistance dynamique lorsqu'il traverse la branche d'expiration de la conduite de gaz respiratoire, il faut encore toujours vaincre, en plus de la pression de référence statique dans la chambre de commande de la valve d'expiration, par rapport à l'atmosphère ambiante, la résistance dynamique à l'écoulement. Même si la valeur de consigne réglée pour la PEEP est la pression atmosphérique, la pression effective qu'il faut vaincre lors de l'expiration est ce qu'on appelle la PEEP dynamique. Même en présence d'une pression PEEP réglable allouée, il règne donc une pression PEEP dynamique supplémentaire, différente selon l'équipement de l'appareil respiratoire, qui n'est pas incluse dans l'étalonnage de l'ensemble du système respiratoire. On en arrive donc à des écarts non maîtrisables entre la pression
PEEP réglée et la PEEP effective.
La présente invention a donc pour but de rendre une valve respiratoire du type mentionné en introduction asservissable de telle sorte que la surpression dynamique de fin d'expiration puisse être prise en compte et
compensée pour le réglage de la PEEP.
Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que le branchement est équipé d'un point d'étranglement qui produit une dépression et duquel part une conduite de pression qui débouche dans la chambre de commande de la valve respiratoire, et que la chambre de valve de la valve respiratoire est raccordée à un dispositif produisant une dépression. Le point d'étranglement est opportunément configuré de telle sorte qu'il fonctionne comme éjecteur de flux et produit une dépression dans la conduite de pression, la dépression étant réglable par l'intermédiaire de la force de fermeture de l'obturateur. Si la pleine force de fermeture agit sur l'obturateur, il apparaît dans la conduite de pression une surpression qui ferme la valve respiratoire -pendant la phase d'inspiration par exemple-, jusqu'à ce que la pression respiratoire maximale
réglée soit atteinte.
L'invention apporte l'avantage que la pression de référence dans la chambre de commande de la valve respiratoire, pression qui est établie par le point d'étranglement de la valve de commande, peut être abaissée, comme valeur minimale, à la pression sous-atmosphérique qui peut être produite dans la chambre de valve par le dispositif. Si cette pression de référence sous-atmosphérique et la pression sous-atmosphérique fournie par le dispositif produisant une dépression correspondent à la résistance dynamique à l'écoulement préalablement déterminée, on peut obtenir lors de l'utilisation de la valve respiratoire, rmême dans le cas dynamique, une pression de fin d'expiration à l'embout en Y du système de tuyaux flexibles qui est égale-à la pression atmosphérique. La surpression dynamique de fin d'expiration, qui est indésirable, est ainsi compensée. Si la force de fermeture agissant sur l'obturateur de la valve de commande est totalement supprimée (flux de gaz de commande non étranglé), la pleine pression sous-atmosphérique de référence est transmise par l'intermédiaire de la conduite de pression dans la chambre de commande de la valve respiratoire. En réglant ensuite la force de fermeture agissant sur l'obturateur de la valve de commande, cette pression sous- atmosphérique est progressivement augmentée jusqu'à ce qu'elle corresponde à la valeur d'après la pression expiratoire dynamique, cette dernière étant ainsi compensée pour le réglage consécutif de la pression PEEP. Pendant l'inspiration, la pleine force de fermeture agit sur l'obturateur; la pression de référence agissant dans la chambre de commande de la valve respiratoire ferme la valve respiratoire, jusqu'à ce que la pression
respiratoire maximale préalablement réglée soit atteinte.
Un dispositif opportun pour produire la dépression consiste en une pompe d'aspiration, soit sous la forme d'une pompe de refoulement volumétrique,
soit sous la forme d'un éjecteur de flux produisant une dépression.
Le point d'étranglement est opportunément réalisé sous la forme d'un rétrécissement de section modifiable. Il peut ainsi, selon son réglage, produire une dépression différente dans la chambre de commande de la valve respiratoire. La modification de la section peut s'effectuer par exemple à l'aide d'éléments rapportés différents, ou encore par un tiroir actionnable de l'extérieur, qui peut être introduit ou enlevé dans ou de la section du point d'étranglement. Même si tout type de rétrécissement est envisageable, on obtiendra cependant une production de dépression particulièrement
satisfaisante avec un venturi.
L'obturateur de la valve de commande est opportunément une membrane circulaire qui sépare la chambre d'évacuation d'une chambre de commande de
pression qui est également munie d'une sortie vers l'environnement.
Afin de pouvoir exercer sur l'obturateur de la valve de commande une force de fermeture fiable et aisément modifiable pendant la phase d'inspiration ou selon le cas d'expiration, il est avantageux de choisir un
dispositif à bobine mobile, qui agit -à l'aide d'un poussoir sur l'obturateur.
L'invention va être maintenant décrite plus en détails à l'aide d'un exemple de réalisation représenté sur le dessin annexé, dans lequel: Figure I est une vue en coupe longitudinal à travers une valve respiratoire et une valve de commande munie d'un dispositif à bobine mobile; et Figure 2 est une vue en coupe longitudinale à travers une valve de
commande sollicitée par ressort.
La figure 1 représente une valve respiratoire I avec un corps de valve 2 qui possède une admission 3 pour le gaz respiratoire provenant de la branche d'expiration d'une conduite de gaz respiratoire non représentée, l'admission 3 débouchant dans un siège de valve en cratère 4. Ce dernier est recouvert par une membrane 5. La chambre de valve 6 de la valve respiratoire I possède une sortie 7, quit est reliée à l'environnement par l'intermédiaire d'une conduite d'évacuation par aspiration 8 qui est munie d'une pompe d'aspiration comme dispositif 9 produisant une dépression. Dans la chambre de commande de la valve respiratoire I débouche une conduite de pression Il qui part d'un point d'étranglement 12 de la valve de commande 13. Le point d'étranglement 12 est alimenté par un gaz provenant d'une source de gaz de commande 14, par l'intermédiaire d'une conduite de gaz de commande 15 et d'un branchement 24. L'embouchure du point d'étranglement 12 s'élargit en un cratère 16 pour une membrane circulaire 17, laquelle peut être actionnée, au moyen d'un dispositif à bobine mobile 19, par un poussoir 18 appliqué sur elle. A l'aide d'un ressort de pression 20, une force de fermeture est exercée par l'intermédiaire du poussoir 18 sur la membrane circulaire 17, et cette force de fermeture peut être amplifiée ou partiellement supprimée par le dispositif à bobine mobile 19. Lorsque la valve de commande est ouverte, le gaz de commande provenant de la source de gaz de commande 14 peut sortir de la chambre d'évacuation 23 de la valve de commande 13 pour s'évacuer dans l'environnement en passant par la sortie 21. La chambre de commande de pression 22 est elle-aussi reliée à l'environnement par l'intermédiaire d'une sortie 21. Pendant l'inspiration, la valve de commande 13 est fermée la pression de référence agissant dans la chambre de commande 10 de la valve respiratoire I ferme la valve respiratoire jusqu'à ce que la pression respiratoire maximale préalablement réglée soit atteinte. La figure 2 représente une autre forme de réalisation possible, avec une valve de commande 31 sollicitée par ressort, les mêmes éléments étant désignés par les mêmes référencesqu'à la figure 1. La membrane circulaire 17 est précontrainte par un ressort 29, la précontrainte étant modifiable à l'aide de la vis moletée 30. Deux sources de gaz de commande 25 et 14 sont
présentes. Pendant l'inspiration, le commutateur 26 est relié par l'intermé-
diaire du premier branchement 27 à la source de gaz de commande 25, et la chambre de commande 10 est sollicitée par la pression de commande d'inspiration. La membrane 5 se trouve en position de fermeture. Au début de
la phase d'expiration, la chambre de commande 10 est reliée par l'intermé-
diaire du commutateur 26 et du deuxième branchement 28 à la conduite de pression Il. C'est maintenant la pression de référence engendrée par la force de fermeture du ressort 29 qui agit dans la chambre de commande 10. Eh modifiant la précontrainte du ressort 29 à l'aide de la vis moletée 30, on peut régler la pression de référence et par suite la PEEP dans le système de
tuyaux souples de gaz respiratoire.

Claims (5)

REVENDICATIONS
1. Valve de commande pour produire une pression de commande dans la chambre de commande d'une valve respiratoire, avec un branchement qui est alimenté par une source de gaz de commande par l'intermédiaire d'une conduite de gaz de commande et qui débouche, par l'intermédiaire d'un obturateur produisant une pression modifiable d'écoulement de gaz de commande, dans une chambre d'évacuation qui présente une sortie vers l'environnement, caractérisée en ce que le branchement (24) est équipé d'un point d'étranglement (12) qui produit une dépression et duquel part une conduite de pression (11) qui débouche dans la chambre de commande (10) de la valve respiratoire (1), et en ce que la chambre de valve (6) de la valve
respiratoire (1) est raccordée à un dispositif (9) produisant une dépression.
2. Valve de commande selon la revendication 1, caractérisée en ce que
le dispositif produisant une dépression est une pompe d'aspiration (9).
3. Valve de commande selon la revendication I ou 2, caractérisée en ce
que le point d'étranglement est un rétrécissement (12) de section modifiable.
4. Valve de commande selon l'une quelconque des revendications I à 3,
caractérisée en ce que l'obturateur est une membrane circulaire (17) qui sépare la chambre d'évacuation (23) d'une chambre de commande de pression
(22) qui est également munie d'une sortie (21) vers l'environnement.
5. Valve de commande selon l'une quelconque des revendications I à 4,
caractérisée en ce que l'obturateur (17) produisant la pression d'écoulement de gaz de commande est associé à un dispositif à bobine mobile (19) exerçant une force de fermeture modifiable, dispositif qui agit par l'intermédiaire d'un poussoir (18) sur l'obturateur (17) précontraint dans le sens de fermeture par
un ressort de compression (20).
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