FR2889962A1 - Procede de commande d'un appareil respiratoire ainsi que dispositif respiratoire - Google Patents

Abstract

Lors de la commande d'un appareil respiratoire, au moins un paramètre dépendant de la respiration est capté dans le cadre de la technique de mesure et évalué par un dispositif de commande. Au moins un paramètre de fonctionnement de l'appareil respiratoire est modifié en fonction du paramètre capté dans le cadre de la technique de mesure. Comme paramètre dépendant de la respiration, au moins une substance contenue dans le sang de l'utilisateur est mesurée de manière non invasive.

Description

Procédé de commande d'un appareil respiratoire ainsi que 5 dispositif

respiratoire

L'invention concerne un procédé pour la commande d'un appareil respiratoire dans lequel au moins un paramètre dépendant de la respiration est capté selon la technique de mesure et est évalué par un dispositif de commande, ainsi que dans lequel au moins un paramètre de fonctionnement dudit appareil respiratoire est modifié en fonction du paramètre capté selon la technique de mesure.

L'invention concerne en outre un appareil respiratoire qui présente un dispositif de commande, une source de gaz respiratoire ainsi qu'au moins un capteur pour la détermination d'un paramètre dépendant de la respiration.

Des procédés et des dispositifs de ce genre sont utilisés, par exemple, pour optimiser le mode de fonctionnement d'appareils respiratoires. Le but d'une telle optimisation peut être, par exemple, une minimisation de la consommation d'énergie, une minimisation des émissions de bruits, une maximisation du confort d'utilisation ou pour respecter avec de faibles tolérances des paramètres de respiration prédéterminés. Des applications dans le domaine de las technique médicale peuvent être, par exemple, BiLevel, ventilations PSV / PCV, VCV ainsi que d'autres formes et genres de respiration artificielle, comme respirations artificielles CPAP ou APAP. D'autres applications dans le domaine médical sont également les apports mobiles ou stationnaires d'oxygène ou d'air enrichi d'oxygène pour les patients.

D'autres applications peuvent avoir lieu aussi en dehors du domaine de la technique médicale. C'est ainsi, par exemple, que, dans des appareils respiratoires pour scaphandriers ou pour pompiers, des problèmes peuvent se présenter quand la consommation d'énergie doit être minimisée lors d'une alimentation par batterie, ou que la perception acoustique doit être perturbée que le moins possible par des bruits parasites. Les mêmes problèmes peuvent aussi se poser dans le domaine industriel lors d'activités qui rendent nécessaire l'utilisation d'appareils respiratoires pour protéger la personne concernée contre les effets du gaz ambiant, et au cours desquelles les personnes concernées n'ont pas les mains libres pour pouvoir agir elles-mêmes sur les appareils respiratoires utilisés. Finalement, on peut aussi envisager des mises en oeuvre dans le domaine des appareils respiratoires qui sont utilisés par des astronautes ou des pilotes.

Pour les patients atteints d'insuffisance pulmonaire, le principal paramètre de réglage est la pression partielle d'oxyde de carbone, valeur de PaCo2. Le but de la respiration artificielle est de ventiler les patients dans le domaine normocapnique, c'est-à-dire, par exemple, la faculté d'expirer du CO2 avec l'aide de l'appareil respiratoire. Par normocapnie, on entend en général une valeur de PaCO2 de 40 mm Hg (pCO2 < 45 mm Hg).

Conformément à l'état de la technique, une analyse du gaz contenu dans le sang est exécutée de manière invasive lors de la ventilation pour la détermination de la valeur PaCO2, lors de la stabilisation du patient (titrage). Dans ce but, une prise de sang est faite avant et après la ventilation, et les valeurs sanguines Sa02, Pa02, PaCO2, valeur pH, ainsi que la concentration de l'excès basique (BE) et la température, le métabolite et l'électrolyte sont déterminés.

Cette méthode présente plusieurs inconvénients: É Invasivité et ainsi provocation de souffrances chez le patient, É Considération momentanée des concentrations de gaz dans le sang, É Plus de travail et de temps, donc dépenses accrues au niveau du personnel, É Limitation à la mise en uvre clinique, É Facteur de coût de l'analyse (centrifuge, appareils etc. ) Le but de la présente invention est de perfectionner un procédé du genre mentionné au début de manière à ce qu'au moins un paramètre cible de la respiration artificielle soit respecté avec une faible tolérance.

La solution apportée à ce problème par l'invention réside dans le fait qu'au moins un paramètre du sang de l'utilisateur est déterminé de manière non invasive, en tant que paramètre dépendant de la respiration Dans une variante de réalisation, ce paramètre est détecté par un capteur qui est positionné sur un quelconque endroit de la peau de l'utilisateur.

Dans une autre variante de réalisation, ce paramètre est déterminé par un capteur pour l'analyse de l'air d'expiration.

Ici, en tant que paramètre du sang, des substances qu'il contient peuvent être aussi considérées comme paramètres du sang.

En particulier, il est aussi prévu de mesurer, de manière non invasive, au moyen d'au moins un capteur positionné sur la peau du patient, au moins une substance contenue dans le sang de l'utilisateur en tant que paramètre dépendant de la respiration.

Un autre but de la présente invention est de construire un dispositif du genre mentionné au début de manière à simplifier la mise en uvre par quelques manipulations peu nombreuses, tout en assurant une fonctionnalité élevée.

La solution apportée à ce problème par l'invention réside dans le fait que le capteur est conçu pour être placé à un quelconque endroit de la peau d'un utilisateur, ainsi que pour mesurer de manière non invasive au moins un paramètre du sang de l'utilisateur.

Par détermination non invasive des paramètres sanguins, pendant la respiration artificielle, il est possible d'obtenir rapidement des facteurs de tendance pour l'analyse de l'efficacité des réglages et d'éviter des inconvénients de l'analyse classique du gaz contenu dans le sang.

Par détermination non invasive des valeurs du sang, surtout de la valeur de CO2, et transmission à la commande de l'appareil respiratoire raccordé, les paramètres de respiration artificielle sont automatiquement réglés par l'appareil respiratoire de sorte qu'une pression partiale de gaz carbonique cible est atteinte.

Dans le cadre d'une marge de fluctuation pouvant être prédéterminée pour les limites minimales et maximales des réglages de ventilation (fonction de sécurité), une autonomie absolue ou limitée est conférée à un appareil respiratoire pour atteindre les valeurs cibles prédéterminées en ce qui concerne la teneur en gaz du sang. Le réglage de la respiration artificielle, dans le cadre duquel la valeur cible a été atteinte, est conservé par l'appareil tant que la valeur cible de CO2 demeure au sein d'une plage de tolérances.

Pour éviter un réglage automatique, mal approprié de la ventilation (par exemple: hyperventilation, hypoventilation, barotraumatisme / volotraumatisme, etc.) des corridors maximaux sont prédéterminés pour les paramètres (f, Ti:T, IPAP, EPAP, Vt, etc.). Ceux-ci peuvent, en plus, être contrôlés par l'intermédiaire d'alarmes.

Lors du dépassement de la valeur cible de CO2, l'appareil respiratoire procède automatiquement à un ajustage pour adapter le réglage nécessaire dans des marges de fluctuations admissibles. Ceci peut être important, par exemple, lors de changement de position, de phases de sommeil différentes, de modification de l'impédance des poumons ou de situations analogues.

Grâce à l'utilisation du procédé et du dispositif selon l'invention, il est possible de ventiler le patient dans le domaine normocapnique, qui correspond à une valeur de PaCO2 de 40 mm Hg (PCO2 < 45 mm Hg). Cette valeur est souhaitable pour chaque patient, mais ne peut pas être atteinte pour chacun d'eux du fait que de nombreux patients se sont accoutumés à l'hypercapnie quand ils en souffrent déjà depuis longtemps. Pour cette raison, la valeur de CO2 cible peut être aussi réglée et réajustée par le médecin.

Une forme de réalisation de l'appareil selon l'invention dispose ainsi d'un auto-titrage de ventilation avec consigne concernant le paramètre de CO2 cible. C'est ainsi, par exemple, que des patients atteints d'hypercapnie (>50 mm Hg au repos) sont ventilés, en cas de léger COPD, selon les paramètres suivants: Volume de consigne: 900 + 100 ml Fréquence respiratoire: 20 + 3 respirations / min Pression de ventilation: 25 + 9 mbar Ceci est utilisé de préférence pour stabiliser un patient qui nécessite une respiration artificielle de longue durée, afin de soulager le médecin, en lui permettant de confier le patient partiellement ou complètement à l'appareil respiratoire, et de réduire ainsi les frais. Ce faisant, le système peut être démarré par l'appareil respiratoire avec les réglages prédéterminés par le médecin, et après un certain temps d'enregistrement et une modification automatique des réglages, les réglages respectifs sont communiqués au patient et utilisés dans son environnement domestique.

Pour assurer une meilleure réaction à de lentes évolutions de la maladie, qui exigent un nouveau réglage de l'appareil, le patient est pourvu d'un moyen de mesure pour la détermination de sa valeur de pCO2, non seulement sous le contrôle du médecin mais aussi pendant la ventilation à la maison. Ceci peut se faire, par exemple, à l'oreille, au doigt ou à n'importe quel autre endroit du corps. La communication entre le moyen de mesure et l'appareil peut avoir lieu selon différents principes: câbles, radio, infrarouge, bluetooth , de manière mécanique, électrique, etc. L'appareil enregistre les modifications et lance un message d'alarme en cas de modifications critiques de l'état des poumons et du patient, avec avis de contacter le médecin traitant. De manière alternative, le médecin peut aussi, pour certains patients, permettre une modification automatique des paramètres du ventilateur. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, le message au médecin peut aussi avoir lieu directement par l'intermédiaire d'une interface (installation téléphonique, téléphone mobile, et autres moyens de transmissions de données, etc.).

Pour certains modèles de maladies, les réglages prédéterminés, présents lors du démarrage du système peuvent être aussi remplacés, par exemple, par des réglages fixes, mémorisés dans le ventilateur. C'est ainsi que le médecin peut sélectionner directement sur le moniteur le modèle de maladie, et l'appareil prend en compte des réglages importants, caractéristiques pour cette maladie, ainsi que de leurs marges de fluctuations, et, dans ce cas, ajuste aussi les réglages importants concernant ce modèle de maladie.

En plus de la mesure de la valeur pCO2r on peut aussi procéder à une mesure non invasive de la teneur en oxygène et de l'apport d'oxygène optionnel en résultant pour l'amélioration de l'état du patient, par exemple en continu, à la demande, par administration d'un bol.

Lors la mise à l'épreuve de l'invention au cours de séries d'essais, on a constaté avec étonnement une réduction importance de la valeur de pCO2 dans le domaine de la normocapnie (pCO2 < 45 mm Hg) chez 18 de 20 patients.

Comme une mesure transcutanée de CO2 est entretemps une technique parvenue à maturité et disponible, et que les valeurs mesurées sont proches des valeurs PaCO2, il est proposé selon l'invention d'utiliser, par exemple, la technologie de la Sté. SENTEC (SenTec AG, Ringstrage 39, 4106 Therwil, CH) (V-Sign-System), pour l'implantation dans des appareils respiratoires. Cette technologie est décrite, par exemple, dans les documents EP 1335666 et EP 1535055.

La technologie sensorielle de SENTEC permet ainsi de munir les patients adultes du capteur de mesure, placé à l'oreille, pendant une longue durée, avec une précision de mesure suffisante quant aux valeurs PtcCO2 et, simultanément, avec des frais de consommation peu élevés.

Par rapport à la technique de mesure établie jusqu'à présent de la Sté. Radiometer par l'intermédiaire d'électrodes à diffusion, cette technologie présente des avantages décisifs comme, par exemple, aucune usure / oxydation des électrodes, faible dérive et calibrage sans problèmes / automatique dans le système. Dans une forme de réalisation de l'invention, il est prévu de coupler une solution OEM de technologie sensorielle SENTEC avec un appareil respiratoire.

Une technologie de mesure devrait être mise en uvre sous la forme de capteurs, clips pour oreilles et fonction d'échange par membrane pour le calibrage. Toutes les fonctions de monitorage, réglage des paramètres capnographiques / limites d'alarme, et le logiciel lui-même sont implantés dans l'appareil respiratoire. L'alimentation en courant et la commande du système de monitorage de CO2 sont, par exemple, intégré dans / reliés au micrologiciel de l'appareil respiratoire.

L'invention peut également être réalisée en tant que système modulaire. L'appareil de base, le ventilateur selon l'état de la technique, est relié mécaniquement et électriquement par une composante optionnelle. Le ventilateur détecte dans ce cas que ce module est branché et commute de lui-même le mode nécessaire.

A côté de SENTEC, la Sté. Kontron (Kontron AG, Oskar-von Miller-Strage 1, 85386 Eching / Munich, DE) offre, par exemple, des solutions OEM comparables, qui peuvent être intégrées dans / associés à des appareils respiratoires. La maison Tosca a aussi des capteurs déjà établis qui peuvent être mis en oeuvre dans ce but.

En outre, la Sté. Linde Medical Sensors AG offre un capteur qui fonctionne de la manière suivante: Oxygène et gaz carbonique peuvent se diffuser dans la peau humaine. Un capteur chauffé, à environ 43 C - 44 C, est utilisé. En raison de l'irrigation sanguine accrue, en particulier dans les couches supérieures de la peau, et de la sueur de la peau en tant que réaction naturelle à l'échauffement, la diffusion des gaz - ici: 02 et CO2 - est facilitée entre le derme et l'épiderme, et les gaz parviennent ainsi à la surface du capteur. Selon l'invention, il est aussi expressément possible d'associer / d'accoupler à des appareils respiratoires d'autres technologies pour la mesure non invasive de la valeur PaCO2, pour permettre une commande de l'appareil respiratoire à une valeur de PaCO2 cible, par l'intermédiaire d'une détermination de PaCO2.

Conformément à l'invention, il est aussi prévu de déterminer la teneur en CO2 de l'air expiré et de la prendre en compte pour la commande en tant que détermination indirecte de PaCO2. Par exemple, la mesure spectroscopique du CO2 télé-expiratoire est appropriée.

En plus de ceci, l'utilisation des deux technologies, détermination de la teneur en CO2 de l'air expiré ainsi que détermination transcutanée de la teneur en pCO2, en relation avec l'appareil est envisagée pour pouvoir, par exemple, détecter des changements pathologiques des tissus pulmonaires (par ex.: débuts d'oedèmes pulmonaires, engorgements de mucosités etc.) en raison des différences dans les deux mesures. C'est ainsi, par exemple, qu'une une valeur élevée de pCO2 et une faible valeur de SpCO2 sont l'indice d'une perturbation de l'échange gazeux dans les poumons.

Selon l'invention, il est aussi prévu de déterminer de manière non invasive d'autres valeurs du sang comme, par exemple, SaCO, Sa02 valeur pH, concentration de bicarbonate (HCO3), excès basique (BE) et concentration d'hémoglobine, et de prendre les valeurs en compte pour la commande d'un appareil respiratoire.

L'invention décrit un procédé pour la commande d'un dispositif respiratoire, dans le cadre duquel au moins un paramètre du sang ou au moins une valeur en relation avec des valeurs du sang est déterminée, et au moins une valeur cible peut être prédéfinie pour cette valeur, et la commande du dispositif est effectuée de telle manière que la valeur déterminée est se rapproche de la valeur cible.

L'invention décrit aussi un procédé pour la commande d'un dispositif pour la respiration artificielle, une valeur de mesure, qui est contenue dans le sang et indique la concentration de gaz carbonique dans le sang, étant déterminée et au moins une valeur cible pouvant être prédéfinie pour la valeur de mesure, et la commande du dispositif étant effectuée de telle manière que la valeur de mesure se rapproche de la valeur cible.

Une mesure de la concentration d'une substance contenue peut être effectuée, par exemple, en mesurant le taux du paramètre dans le sang.

Pour la détermination d'un paramètre particulièrement 15 sensible à la respiration, il est proposé de mesurer une teneur de gaz carbonique dans le sang.

Un respect précis de valeurs de consigne peut être obtenu en modifiant le paramètre de fonctionnement de l'appareil respiratoire au sein d'un circuit de régulation auquel des données du paramètre du sang sont conduites en tant que valeurs de consigne et valeurs réelles.

Un concept de régulation encore plus perfectionné peut être réalisé en effectuant une adaptation de stratégie en fonction du résultat des mesures et de la forme de respiration pour exécuter le réglage. La désignation et / ou l'association des stratégies concernant certains modèles de maladies peuvent être aussi considérées comme particulièrement avantageuses. De cette manière, l'appareil met à disposition des stratégies mémorisées avec leurs réglages et leurs marges de fluctuations pour des aspects de maladies spéciaux, et peut réagir de manière optimale en présence de ceux-ci. Ces stratégies spéciales sont prédéterminées fixement par l'appareil. A côté de celles-ci, il existe des stratégies libres que le médecin peut configurer, désigner et mémoriser comme il le juge nécessaire.

L'adaptabilité peut être encore accrue en procédant à une sélection du mode lors de la modification du paramètre.

Pour la prise en compte de consignes de commande 10 extérieures, il est proposé que des introductions faites par l'opérateur soient évaluées par le système de commande.

Un strict respect des valeurs de consigne est favorisé lorsque des informations de mesure du capteur sont 15 continuellement évaluées par le dispositif de commande.

Le travail d'évaluation nécessaire peut être réduit du fait que le dispositif de commande n'évalue les informations de mesure du capteur que pendant des laps de temps qui peuvent être prédéterminés.

Lors de la sélection d'un endroit approprié pour le capteur, une grande liberté peut être obtenue lorsque le capteur est placé dans la région d'un patch.

Un positionnement rapide du capteur est favorisé lorsque le capteur est placé dans la région d'un clip.

Des processus de mise en oeuvre simples sont favorisés 30 lorsque le clip peut être placé dans la région d'un doigt de l'utilisateur.

En particulier lors de mises en uvre mobiles, il s'est avéré opportun que le clip puisse être disposé dans la région d'une oreille de l'utilisateur.

Le capteur peut être mis en place à n'importe quel endroit du corps présentant une bonne irrigation sanguine. Citons entre autres, comme très bons emplacements, les lobes des oreilles, les bouts des doigts, les tempes et les surfaces du front, ainsi que la région du nez. Pour accroître nettement l'aptitude à la mise en uvre et le confort d'utilisation, un capteur transcutané peut, dans une forme préférentielle, être logé dans l'appui frontal d'un masque de thérapie respiratoire et de sommeil.

Les tempes représentent aussi un lieu de positionnement préférentiel, l'appui frontal ou les bandes de fixation de l'ensemble du masque pouvant être utilisés pour le positionnement. De plus, le capteur peut être positionne sur deux axes (x, y). Une intégration du capteur dans le renflement du masque est également réalisable.

Du fait que le capteur est intégré dans le masque, respectivement dans ses attaches ou associé à celles-ci, cet agencement permet de placer le raccord électrique entre le capteur et l'appareil à proximité du tuyau respiratoire.

En option, le raccord par câble du capteur pourrait être aussi logé dans le tuyau respiratoire, ou fixé de l'extérieur sur ledit tuyau, respectivement y être intégré, de manière à ce que, par exemple, seul le tuyau de respiration avec raccords intégrés pour des canaux de mesure et de commande puisse être fixé avec le masque par un seul raccord à fiches. Si l'on intègre dans le capteur une unité de transmission sans câble, les données reçues peuvent être transmises, à l'état comprimé, à l'unité d'évaluation dans l'appareil et conduites à la commande et au réglage.

Il est aussi proposé d'intégrer également dans le modèle connu l'administration de médicaments par l'intermédiaire du tuyau respiratoire, en prenant en compte le signal PaCO2. De cette manière, des états physiologiques spéciaux du patient peuvent être pris en considération. L'administration de médicaments peut être effectuée, entre autres, par l'intermédiaire d'un humidificateur ou d'un nébuliseur.

Les dessins représentent des exemples de réalisation de l'invention. Ils montrent: Fig. 1 une vue en perspective d'un dispositif respiratoire avec appareil de base, tuyau respiratoire, ainsi que masque respiratoire, Fig. 2 un schéma fonctionnel pour illustrer une réalisation du procédé de commande, Fig. 3 un schéma fonctionnel détaillé pour la réalisation de la commande de l'appareil lors de l'adaptation automatique ou sélectionnable du mode de fonctionnement, ainsi que de la stratégie de réglage, Fig. 4 un schéma fonctionnel détaillé pour une documentation plus ample des blocs fonctionnels de la 30 stratégie utilisateur selon fig. 3, Fig. 5 un schéma fonctionnel correspondant à la figure 4, lors d'une application de stratégie automatique, Fig. 6 un capteur agencé sur une oreille d'un utilisateur, Fig. 7 un capteur agencé sur un doigt d'un utilisateur, Fig. 8 un système d'affichage, Fig. 9 un patient pourvu d'un masque respiratoire, Fig. 10 un masque respiratoire avec indication des régions prévues pour la mise en place d'un capteur.

La figure 1 représente la structure de principe d'un dispositif respiratoire. Dans la région d'un boitier (1) d'appareil avec champ de commande (1) ainsi qu'affichage (3), est disposée une pompe de gaz respiratoire dans une chambre intérieure de l'appareil. Par l'intermédiaire d'un organe de couplage (4) est rattaché un tuyau de raccord (5). Le long dudit tuyau de raccord (5) peut s'étendre un tuyau de mesure de la pression (6) supplémentaire qui peut être relié au boîtier (1) de l'appareil par l'intermédiaire d'une tubulure d'admission de pression (7). Pour permettre la transmission des données, le boîtier (1) de l'appareil présente une interface (8). Un humidificateur peut être adapté.

Dans la région d'une évolution du tuyau de raccord (5), opposée au boitier de l'appareil (1), est agencé un élément respiratoire (9). Une soupape d'expiration peut être également mise en oeuvre.

La figure 1 représente en outre une interface côté patient, conçue en tant que masque respiratoire (10), qui est réalisée sous la forme d'un masque nasal. Une fixation dans la région de la tête d'un patient, peut avoir lieu par l'intermédiaire d'une coiffe (11). Dans la région de sa surface orientée vers le tuyau de raccordement (5), l'interface côté patient (10) présente un élément de couplage (12).

Par l'intermédiaire de l'interface (8), le capteur de paramètres sanguins peut être raccordé au système respiratoire. Les interfaces peuvent être raccordées par câbles, en tant qu'interface infrarouge, interface bluetooth ou USB. La liaison entre le capteur de paramètres sanguins et l'appareil respiratoire peut tout particulièrement être réalisée de manière électrique, pneumatique, optique, mécanique ou mixte en ce qui concerne les variantes précédemment mentionnées. Dans la région du boîtier d'un appareil, un clapet d'apport d'oxygène peut être adapté au dispositif respiratoire. Il est aussi prévu d'enrichir le gaz respiratoire avec de l'oxygène pour améliorer encore le traitement du patient.

En plus de ceci, il est possible de prévoir, dans l'un des appareils, des interfaces pour tiers appareils et systèmes de gestion des informations, par exemple pour recevoir des moyens de mémorisation, pour le raccordement à un électrocardiographe, un encéphalographe, une imprimante, un défibrillateur etc. Par l'intermédiaire d'un modem ou d'une autre interface, des données enregistrées, comme tendances, évènements exceptionnels, avertissements, etc., peuvent être communiquées au médecin, de même que des anomalies, le montant des heures de service ou d'autres données servant à assurer un fonctionnement impeccable sont transmises au service entretien / service clients, en cas de besoin.

Conformément à l'invention, il est aussi prévu d'appliquer les méthodes et moyens décrits également dans le domaine médical d'urgence. Là, selon l'état de la technique, on utilise déjà la capnométrie, mais il n'existe cependant aucune communication entre la capnométrie et l'appareil respiratoire de secours. Pour pouvoir assurer ceci à l'avenir, tout particulièrement au cours du transport lors de déplacements, une ventilation à une valeur cible est aussi recherchée dans ce secteur. Ici, il cependant possible et avantageux d'appliquer la technologie mûrie de la pulsoxymétrie, également en la combinant avec la capnographie. Le réglage Air-Mix , permet de régler le rapport oxygène-air ambiant dans un appareil respiratoire pour transports d'urgence, afin d'économiser l'oxygène qui ne peut être ici transporté qu'en quantité limitée dans une bouteille d'oxygène.

Pour réaliser cette économie, on pourrait commander et appliquer l'apport d'oxygène, en général ou dans la phase d'aspiration initiale, en fonction de la concentration d'oxygène. Un apport d'02 peut être réalisé en dépendance de ce processus et du contrôle de la valeur de Sa02 ainsi que du calcul de la différence entre cette valeur de Sa02 et la valeur cible de Sa02.

Selon une autre forme de réalisation, on peut aussi utiliser un masque qui couvre tout le visage ou un tube endotrachéal. L'interface (13) est prévue pour un raccordement au capteur qui est prévu pour la mesure des valeurs de PCO2, SpO2 et de la fréquence du pouls ou d'autres valeurs de gaz sanguin.

A la figure 3, la réalisation du procédé est exposée à l'appui d'un exemple. Lors du titrage d'un patient en relation avec un appareil respiratoire, pour respiration à une valeur cible, ou bien le sang du patient est soumis à une analyse, ou la valeur de PaCO2 est déterminée selon les possibilités et les méthodes qui ont déjà été citées et expliquées.

De l'extérieur, un modèle de maladie prédéterminé peut être introduit directement, une autonomie presque totale quant aux possibilités de décision suivantes étant conférée à l'appareil selon le degré d'autonomie. Les données nécessaires à l'autonomie de l'appareil et utilisées, par exemple, pour les réglages, les marges de fluctuations, les minima et maxima, sont mémorisées dans l'appareil et sont sélectionnées selon les besoins. Une décision est alors exigée de l'appareil quant au procédé respiratoire (respiration contrôlée selon pression / volume). Une interrogation relative à la valeur cible de CO2 peut être effectuée ensuite.

Au cours d'une phase suivante, il est demandé si la respiration du patient doit être assistée, contrôlée ou assistée/contrôlée. Selon le degré d'autonomie, il peut être alors décidé, de l'extérieur ou par l'appareil, quels paramètres et quelles marges de fluctuations, maxima et minima des paramètres de respiration doivent être réglés ou si l'on doit recourir à une liste de stratégies. Chacune de ces stratégies contient une liste de priorité de différents réglages de 1 à N, et est traitée dans le cadre de ses marges de fluctuations.

Une demande de la valeur momentanée de PaCO2 et une comparaison de celle-ci avec la valeur de CO2 cible peuvent être effectuées, par exemple, de sorte qu'une décision doive être prise quant à la prise en charge suivante de la marge de fluctuation priorisée. Lorsque les modifications dans une marge de fluctuation sont épuisées, le paramètre suivant de la stratégie est modifié jusqu'à ce que la valeur de CO2 cible soit réglée de manière optimale pour le patient. Après exécution complète d'une stratégie sans que la valeur cible de CO2 ait pu être atteinte, une nouvelle stratégie, une nouvelle valeur cible de CO2, un nouveau procédé de ventilation / contrôle (pression / volume) ou un nouveau mode (respiration assistée et / ou contrôlée) peuvent être réglés pour améliorer encore l'état du patient. Cette décision peut être soit communiquée à l'utilisateur et / ou exigée de l'utilisateur par avertissement, soit exécutée automatiquement par l'appareil.

Alternativement, la valeur cible peut être aussi comprise dans une marge de fluctuation de sorte que l'appareil a un but qu'il s'agit d'atteindre. Toutefois, au cas où des stratégies seraient épuisées, les réglages actuellement atteints pourraient être acceptés par l'appareil. La valeur cible ainsi que la marge de fluctuation des valeurs cibles peuvent être prises dans les réglages des appareils.

Pour atteindre une précision et une vitesse de réglage élevées, l'ampleur de la modification a et la durée de cycle T_z sont calculées ou demandées dans un programme spécifique, respectivement lues dans la mémoire interne.

L'ampleur de la modification a détermine la valeur de la modification du paramètre actuel; la durée de cycle détermine le temps qui s'écoule jusqu'à ce que le paramètre en question soit modifié de nouveau, comme ceci est représenté par les figures 4 et 5. Il est ainsi tenu compte du fait qu'un certain temps est nécessaire pour que la valeur de CO2 se stabilise, et que chaque patient réagit de manière différente aux modifications des paramètres respiratoires. Les deux valeurs sont donc calculées sur les bases de données importantes relatives au patient et à l'appareil. L'intensité de la modification peut dépendre ici, par exemple, de la durée de cycle et de la différence entre la valeur de PaCO2 et la valeur de CO2 cible, ainsi que d'autres chiffres caractéristiques formés à partir de temps importants pour la respiration, et inversement.

De plus, il est possible de nuancer l'intensité de la modification et de la soumettre à des seuils. L'intensité de la modification est alors adaptée en fonction du /des seuil/s dépassé/s.

Pour pouvoir réaliser un titrage efficace, on peut aussi recourir à la technique de la machine auto-adaptive (intelligence artificielle, réseau neuronal). Ces données, continuellement saisies et évaluées permettent une meilleure adaptation des paramètres et conduisent à un titrage plus rapide du patient présentant un modèle de maladie spécial. Ceci peut être effectué soit pour chaque appareil ou collecté centralement à l'aide d'interfaces et enregistrés dans les autres appareils.

De manière générale, il est connu que la valeur de CO2 peut être améliorée principalement par l'intermédiaire de la pression, de sorte que ceci représente aussi le moyen de sélection pour le procédé ci-dessus proposé, et que les autres réglages s'orientent à celui-ci, respectivement passent à l'arrière-plan.

A l'aide de cette forme de respiration intelligente, il est possible de combiner pour la première fois des paramètres sanguins et un réglage respiratoire accouplé. Ceci représente une amélioration décisive de la qualité, du coût et de la durée des réglages et du contrôle de la respiration.

D'autres exemples de réalisation sont représentés par les figures 6 et 7. Le capteur peut être placé soit sur l'oreille soit au bout du doigt du patient. En plus de ceci, l'appareil respiratoire selon fig. 8 peut être équipé d'un moniteur avec la représentation des réglages actuels sous la forme de valeurs ou de courbes, ainsi que de données relatives au patient, déterminées par l'appareil.

La figure 9 illustre l'utilisation du masque respiratoire par un patient.

Un autre exemple de mise en place d'un capteur à proximité de la peau est représenté par la figure 10. Ici, toutes les régions, sur lesquelles un capteur peut, par exemple, être placé, sont hachurées.

Claims (26)

Revendications

1. Procédé pour la commande d'un appareil respiratoire dans lequel au moins un paramètre dépendant de la respiration est capté selon une technique de mesure et est évalué par un dispositif de commande, et au moins un paramètre de fonctionnement de l'appareil respiratoire est modifié en fonction du paramètre capté selon la technique de mesure, caractérisé en ce que au moins un paramètre du sang de l'utilisateur est déterminé de manière non invasive en tant que paramètre 15 dépendant de la respiration.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mesure non invasive du paramètre dépendant de la respiration est effectuée par au moins un capteur qui est positionné à un quelconque endroit de la peau du patient.

3. Procédé selon revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une teneur du paramètre est déterminée dans le sang.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une mesure indirecte de la teneur mesurée dans le sang est effectuée par l'analyse du gaz expiratoire.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une teneur de gaz carbonique est déterminée dans le sang.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une teneur en oxygène est déterminée dans le sang.

7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une teneur en hémoglobine est déterminée dans le sang.

8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, 10 caractérisé en ce qu'une teneur en composants de l'hémoglobine est déterminée dans le sang.

9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la modification du paramètre de fonctionnement de l'appareil respiratoire est effectuée à l'intérieur d'un circuit de réglage, auquel des données relatives à des substances contenues dans le sang sont conduites en tant que valeurs de consigne et valeurs réelles.

10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que, pour la réalisation du réglage, une adaptation de stratégie est exécutée en fonction du résultat des mesures.

11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que, lors de la modification du paramètre de fonctionnement, une sélection du mode est exécutée.

12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la modification du paramètre de fonctionnement est exécutée de manière autonome par le dispositif de commande.

13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que des données introduites par l'opérateur sont évaluées par le dispositif de commande.

14. Procédé selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que des informations de mesure du capteur sont continuellement évaluées par le dispositif de commande.

15. Procédé selon l'une des revendications 1 à 13 caractérisé en ce que le dispositif de commande n'évalue des informations de mesure du capteur que dans des laps de temps qui peuvent être prédéterminées.

16. Procédé selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'une association d'une stratégie à un modèle de maladie défini est exécutée.

17. Procédé selon l'une des revendications 1 à 16,

caractérisé en ce que les stratégies mémorisées ainsi que les réglages et les marges de fluctuation correspondantes sont associés à des aspects cliniques spéciaux.

18. Dispositif pour la respiration artificielle qui comprend un dispositif de commande, une source de gaz respiratoire, ainsi qu'au moins un capteur pour la détermination d'un paramètre dépendant de la respiration artificielle, caractérisé en ce que le capteur est conçu pour la mesure non invasive d'au moins une substance contenue dans le sang de l'utilisateur.

19. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que le capteur est conçu pour l'agencement sur la peau d'un utilisateur.

20. Dispositif selon revendication 18 ou 19, caractérisé en ce que le capteur est conçu pour l'exécution d'une mesure indirecte du taux d'une substance contenue dans le sang par analyse du gaz expiratoire.

21. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que le capteur est placé dans la région d'un patch.

22. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que le capteur est placé dans la région d'un clip.

23. Dispositif selon la revendication 22, caractérisé en ce que le clip peu être placé dans la région d'un doigt de 15 l'utilisateur.

24. Dispositif selon la revendication 22, caractérisé en ce que le clip peu être placé la région d'une oreille de l'utilisateur.

25. Dispositif selon l'une des revendications 18 à 24, caractérisé en ce que le capteur est placé dans la région d'un renflement du masque respiratoire.

26. Dispositif selon l'une des revendications 18 à 24, caractérisé en ce que le capteur est placé dans la région d'une attache du masque respiratoire.