FR2911281A1

FR2911281A1 - Gas e.g. nitrogen monoxide, injection device for treating pulmonary hypertension of patient, has pressure sensor for measuring gas pressure in gas passage between passage restriction unit and solenoid valves

Info

Publication number: FR2911281A1
Application number: FR0752670A
Authority: FR
Inventors: Francois Aubathier
Original assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Current assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date: 2007-01-15
Filing date: 2007-01-15
Publication date: 2008-07-18

Abstract

The device has a main internal gas passage (11) whose portion is divided, in a location (14), into two branches (12, 13). The branches are joined in another location (15) located downstream of the location (14). Each branch has low and high rate solenoid valves (16, 17) for controlling a flow rate of gas circulating in the branches. A gas passage restriction unit (20) is arranged on the passage between an inlet (11a) and the location (14) where the passage is divided. A pressure sensor (19) measures gas pressure in the passage between the passage restriction unit and the valves.

Description

La présente invention concerne un dispositif d'administration de NO gazeuxThe present invention relates to a gaseous NO delivery device

conçu pour administrer du NO gazeux dans un circuit ventilatoire relié à un patient. Il est connu que le monoxyde d'azote (NO) gazeux a une action vasodilatatrice pulmonaire qui peut être mise à profit pour traiter les individus souffrant de vasoconstrictions pulmonaires engendrant notamment une hypertension pulmonaire. Cette activité vasodilatatrice du NO est notamment décrite dans les documents suivants : - Non-prostanoid Endothelium-derived Vasoactive Factors, Journal of International Medical Research, A.T. Xuan et aI, 17, p. 305-315, publié en 1989. - Inhaled Endothelium Derived-Relaxing Factor (EDRF) in primary hypertension (PPH), T. Higenbottam et al, American Review of Respiratory Disease, vol 137, publié en 1988. - Acute pulmonary vasodilator effects of inhaled Nitric Oxide (NO) in patients with primary pulmonary hypertension (PPH), J. Pepke-Zaba et al, European Respiratory Journal, col. 3, suppl. 10, publié le 13 septembre 1990. Le NO est largement utilisé pour traiter des hypertensions pulmonaires de diverses populations de patients, par exemple ceux ayant à subir une opération de chirurgie cardiaque avec mise en circulation extracorporelle (CEC), ou encore les nouveaux nés souffrant d'insuffisance respiratoire. designed to administer gaseous NO in a ventilatory circuit connected to a patient. It is known that nitric oxide (NO) gas has a pulmonary vasodilator action that can be used to treat individuals suffering from pulmonary vasoconstriction including pulmonary hypertension. This vasodilatory activity of NO is described in particular in the following documents: Non-Prostanoid Endothelium-derived Vasoactive Factors, Journal of International Medical Research, A. T. Xuan et al, 17, p. 305-315, published in 1989. - Inhaled Endothelium Derived-Relaxing Factor (EDRF) in Primary Hypertension (PPH), T. Higenbottam et al, American Review of Respiratory Disease, Vol 137, published in 1988. - Acute pulmonary vasodilator effects of inhaled Nitric Oxide (NO) in patients with primary pulmonary hypertension (PPH), J. Pepke-Zaba et al, European Respiratory Journal, col. 3, suppl. 10, published September 13, 1990. NO is widely used to treat pulmonary hypertension of various patient populations, for example those having to undergo cardiac surgery with extracorporeal circulation (ECC), or newborns suffering from respiratory failure.

Habituellement, l'administration du NO gazeux à un patient se fait par inhalation, c'est-à-dire en faisant inhaler du NO à faible concentration, typiquement quelques ppm en volume, en mélange avec un gaz contenant de l'oxygène, tel de l'air ou un mélange N2/O2. Or, du fait des faibles concentrations requises et compte tenu, par ailleurs, de son aptitude à s'oxyder très rapidement en NO2 en présence d'oxygène, le NO est habituellement conditionné dans des bouteilles de gaz sous forme pré-diluée dans de l'azote, par exemple une teneur de 250 ppm ou 450 ppm (en volume) de NO dans de l'azote. En effet, le fait de pré-diluer le NO dans de l'azote permet de l'inerter, c'est-à-dire de le protéger de l'oxygène, et donc d'éviter la formation de NO2 qui est toxique lorsqu'il est inhalé même à des concentrations très faibles. De plus, cette pré-dilution permet de faciliter son administration aux patients aux doses voulues en mélange avec le flux respiratoire contenant de l'oxygène administré au patient, ledit flux respiratoire étant typiquement de l'air ou un mélange O2/N2. Normally, the administration of NO gaseous to a patient is by inhalation, that is to say by inhaling NO at low concentration, typically a few ppm by volume, mixed with an oxygen-containing gas, such as air or N2 / O2 mixture. However, because of the low concentrations required and taking into account, moreover, its ability to oxidize very rapidly to NO2 in the presence of oxygen, the NO is usually packaged in gas bottles in pre-diluted form in water. nitrogen, for example a content of 250 ppm or 450 ppm (by volume) of NO in nitrogen. Indeed, the fact of pre-diluting the NO in nitrogen makes it possible to inerter it, that is to say to protect it from oxygen, and thus to avoid the formation of NO2 which is toxic when it is inhaled even at very low concentrations. In addition, this pre-dilution makes it easier to administer to patients at the desired doses in admixture with the respiratory flow containing oxygen administered to the patient, said respiratory flow being typically air or an O 2 / N 2 mixture.

A ce jour, divers appareils d'administration ont été proposés, notamment ceux décrits par les documents EP-A-589751, WO-A-01/43805, DE-A-4325319, DE-A-4327730, EP-A-723466 et EP-A-659445. En particulier, le document EP-A-589751 propose un dispositif d'administration séquentielle de doses contrôlées de NO gazeux à un patient souffrant de vasoconstrictions pulmonaires. Il comporte une ligne principale de gaz munie d'une électrovanne pour acheminer du NO gazeux depuis une source de NO, telle une bouteille de gaz contenant un mélange pré-dilué NO/N2, jusqu'à l'embout d'utilisation d'un circuit ventilatoire relié au patient. L'adjonction du NO se fait par ouverture de l'électrovanne, uniquement après détection par un capteur approprié, d'un début de phase inspiratoire chez le patient. Ce système permet de minimiser le temps de contact du NO avec le flux respiratoire riche en oxygène, donc d'éviter ou minimiser l'oxydation de NO en NO2 toxique. Or, il s'avère que, si dans les dispositifs connus, le problème de l'oxydation néfaste du NO en NO2 a bien été prise en compte et que diverses solutions pour lutter contre ce phénomène ont été proposées, il existe un autre problème pour lequel aucune solution satisfaisante n'a été proposée jusqu'à présent. En effet, il a été constaté en pratique qu'il existait un problème de sécurité lié au fonctionnement pneumatique de ce type d'appareil, à savoir qu'actuellement, l'opérateur de la machine, par exemple le médecin anesthésiste, n'a pas de moyen de savoir si la ligne principale de gaz véhiculant le NO remplit bien sa fonction ou non. Autrement dit, un problème existant est de permettre à un opérateur de savoir facilement et immédiatement si l'une des électrovannes ou le moyen de contrôle de pression agencé sur la ligne principale d'acheminement du NO, et qui en constitue dès lors un point faible, présente un dysfonctionnement, par exemple un blocage ou un bouchage. Une solution proposée par l'invention est alors un dispositif d'injection de gaz comprenant un passage principal de gaz pour acheminer un gaz, en particulier du NO ou un mélange gazeux contenant du NO, entre une entrée de gaz et une sortie de gaz, une portion dudit passage principal se ramifiant, en au moins un premier site, en au moins une première branche et au moins une seconde branche, lesdites première et seconde branches se rejoignant ensuite en un second site situé en aval dudit premier site, en considérant le sens de circulation du gaz depuis l'entrée vers la sortie, de manière telle que le gaz entrant dans le passage principal par l'entrée soit acheminé vers la sortie en traversant l'une ou l'autre desdites première et seconde branches, chacune desdites première et seconde branches comprenant des moyens de contrôle de débit conçus et agencés pour permettre de contrôler le débit de gaz circulant dans lesdites première branche et seconde branche, et des premiers moyens de restriction de passage du gaz étant agencés sur le passage principal de gaz entre l'entrée et le premier site où le passage principal se ramifie, et en ce qu'il comporte, en outre, des moyens de détermination de pression aptes à et conçus pour réaliser une mesure de la pression gazeuse régnant dans passage principal entre les premiers moyens de restriction de passage et les moyens de contrôle de débit Selon le cas, le dispositif de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - les premiers moyens de restriction de passage comprennent au moins un dispositif apte à engendrer une perte de charge du gaz, notamment une pièce perforée comprenant un orifice de passage du gaz, de préférence à diamètre prédéfini, notamment calibré ; un filtre, par exemple en bronze fritté ; un agencement en chicane ; ou un pincement radial de la paroi vers l'intérieur du passage. Autrement dit, par moyens de restriction de passage, on entend tout dispositif conçu pour ou apte à engendrer une perte de charge du gaz, c'est-à-dire à provoquer une baisse de pression gazeuse par rapport à la pression dudit gaz en amont dudit dispositif. - le passage principal se ramifiant préférentiellement en un premier site en une première branche et une seconde branche, c'est-à-dire en 2 branches parallèles. Toutefois, le passage principal pourrait également être conçu pour se ramifier en plus de 2 branches parallèles, par exemple en 3 ou 4 branches parallèles, et ce, à partir d'un ou plusieurs sites de ramification. - des seconds moyens de restriction de passage du gaz sont agencés sur l'une et/ou l'autre desdites première et seconde branches, de préférence entre le premier site où le passage principal se ramifie et les moyens de contrôle de débit de l'une et/ou l'autre desdites première et seconde branches. les moyens de contrôle de débit desdites première et seconde branches comprennent une ou des vannes, en particulier des électrovannes tout ou rien (TOR) ou proportionnelles, ou un ou plusieurs robinets de réglage de pression à commande manuelle. - il comporte un capteur de pression agencé entre les premiers moyens de restriction de passage et les moyens de contrôle de débit ou les seconds moyens de restriction, de préférence entre le capteur de pression est agencé entre lesdits premiers moyens de restriction de passage et le premier site où le passage principal se ramifie. - il comporte des moyens de pilotage auxquels sont reliés les moyens de détermination de pression et de préférence les moyens de contrôle de débit. - les moyens de détermination de pression sont aptes à mesurer la pression du gaz dans le passage principal et à transmettre au moins un signal de pression aux moyens de pilotage. - les moyens de pilotage agissent sur les moyens de contrôle de débit desdites première et seconde branches de manière à autoriser un passage du gaz dans les première et seconde branches, de préférence en réponse à un signal de pression mesuré par un second capteur de pression relié au circuit de ventilation du patient et/ou en fonction d'une consigne de dosage de concentration en NO réglée par l'opérateur. - le passage principal, lesdites première et seconde branches, les moyens de contrôle de débit, les premiers et les seconds moyens de restriction, les moyens de détermination de pression et les moyens de pilotage sont intégrés dans un boîtier commun. - il comporte, en outre, un moyen de réglage de pression, tel qu'un détendeur, apte à délivrer une pression déterminée, de préférence une pression choisie et/ou réglée par le dispositif ou par l'opérateur. - les moyens de pilotage comparent le signal de pression mesuré à un instant donné t1 au signal de pression mesuré subséquemment à un autre instant donné t2 et en déduisent l'existence ou l'absence d'un débit gazeux dans le passage principal. L'invention porte aussi sur un installation d'administration de gaz à un patient comprenant : - un ventilateur comprenant un circuit de gaz en boucle comportant une interface patient, de préférence un masque respiratoire ou une sonde trachéale, - une source d'un gaz contenant du NO, de préférence un mélange NO/N2, et - un dispositif d'injection de gaz selon l'invention relié fluidiquement à la source de NO et au circuit en boucle du ventilateur. L'invention va maintenant être mieux comprise grâce à la description suivante, donnée à titre illustratif, en références aux Figures annexées. La Figure 1 représente le schéma de principe d'une installation d'administration de gaz à un patient 100 comprenant un dispositif d'injection de NO selon la présente invention. Plus précisément, elle comprend un ventilateur 30 classique, par exemple le ventilateur commercialisé par la société TAEMA sous l'appellation EXTENDTM, comprenant un circuit de gaz en boucle avec une branche inspiratoire 31 amenant le gaz au patient 100 et une branche expiratoire 32 permettant de recueillir les gaz expirés par le patient. To date, various administration devices have been proposed, in particular those described by the documents EP-A-589751, WO-A-01/43805, DE-A-4325319, DE-A-4327730, EP-A-723466. and EP-A-659445. In particular, the document EP-A-589751 proposes a device for sequential administration of controlled doses of gaseous NO to a patient suffering from pulmonary vasoconstrictions. It comprises a main gas line provided with a solenoid valve for conveying gaseous NO from a source of NO, such as a gas cylinder containing a pre-diluted NO / N2 mixture, to the tip of use of a ventilatory circuit connected to the patient. The addition of the NO is done by opening the solenoid valve, only after detection by an appropriate sensor, a beginning of inspiratory phase in the patient. This system makes it possible to minimize the contact time of the NO with the oxygen-rich respiratory flow, thus to avoid or minimize the oxidation of NO to toxic NO2. However, it turns out that, in the known devices, the problem of the oxidation harmful NO to NO2 has been taken into account and that various solutions to combat this phenomenon have been proposed, there is another problem for which no satisfactory solution has been proposed so far. Indeed, it has been found in practice that there is a safety problem related to the pneumatic operation of this type of apparatus, namely that at present, the operator of the machine, for example the anesthetist doctor, has no way to know if the main line of gas carrying the NO fulfills its function or not. In other words, an existing problem is to enable an operator to easily and immediately know if one of the solenoid valves or the pressure control means arranged on the main line of NO routing, and which therefore constitutes a weak point , has a malfunction, for example blocking or clogging. A solution proposed by the invention is then a gas injection device comprising a main passage of gas for conveying a gas, in particular NO or a gas mixture containing NO, between a gas inlet and a gas outlet, a portion of said main passage branching at at least a first site into at least a first branch and at least a second branch, said first and second branches then joining at a second site located downstream from said first site, considering the flow direction of the gas from the inlet to the outlet, such that gas entering the main passage through the inlet is conveyed to the outlet by passing through one or other of said first and second branches, each of said first and second branches comprising flow control means designed and arranged to control the flow of gas flowing in said first branch and second branch, and first the gas passage restriction means being arranged on the main passage of gas between the inlet and the first site where the main passage ramifies, and in that it further comprises pressure determining means adapted to and adapted to perform a measurement of the gas pressure prevailing in the main passage between the first passage restriction means and the flow control means. Depending on the case, the device of the invention may comprise one or more of the following characteristics: - The first passage restriction means comprise at least one device adapted to generate a pressure drop of the gas, in particular a perforated piece comprising a gas passage orifice, preferably with a predetermined diameter, in particular calibrated; a filter, for example of sintered bronze; a baffle arrangement; or a radial pinch of the wall towards the inside of the passage. In other words, passage restriction means means any device designed for or capable of generating a pressure drop of the gas, that is to say to cause a drop in gaseous pressure with respect to the pressure of said gas upstream said device. the main passage branching preferentially into a first site into a first branch and a second branch, that is to say into two parallel branches. However, the main passage could also be designed to branch out into more than 2 parallel branches, for example into 3 or 4 parallel branches, and this, from one or more branching sites. - Second gas passage restriction means are arranged on one and / or the other of said first and second branches, preferably between the first site where the main passage branched and the flow control means of the one and / or the other of said first and second branches. the flow control means of said first and second branches comprise one or more valves, in particular on-off or proportional solenoid valves, or one or more manually operated pressure regulating valves. - It comprises a pressure sensor arranged between the first passage restriction means and the flow control means or the second restriction means, preferably between the pressure sensor is arranged between said first passage restriction means and the first site where the main passage branch. it comprises control means to which the pressure determination means are connected and preferably the flow control means. the pressure determination means are able to measure the pressure of the gas in the main passage and to transmit at least one pressure signal to the control means. the control means act on the flow control means of said first and second branches so as to allow a passage of the gas in the first and second branches, preferably in response to a pressure signal measured by a second connected pressure sensor; to the ventilation circuit of the patient and / or according to an operator-defined NO concentration dosing setpoint. - The main passage, said first and second branches, the flow control means, the first and the second restriction means, the pressure determining means and the control means are integrated in a common housing. - It further comprises a pressure adjusting means, such as a pressure reducer, capable of delivering a determined pressure, preferably a pressure selected and / or adjusted by the device or by the operator. the control means compare the pressure signal measured at a given instant t1 with the pressure signal subsequently measured at another given instant t2 and deduce the existence or the absence of a gas flow in the main passage. The invention also relates to a gas administration installation for a patient comprising: - a fan comprising a loop gas circuit comprising a patient interface, preferably a respiratory mask or a tracheal probe, - a source of a gas containing NO, preferably a NO / N2 mixture, and - a gas injection device according to the invention fluidly connected to the source of NO and the loop circuit of the fan. The invention will now be better understood from the following description, given by way of illustration, with reference to the appended figures. Figure 1 shows the block diagram of a gas delivery facility to a patient 100 comprising an NO injection device according to the present invention. More specifically, it comprises a conventional fan 30, for example the fan marketed by the company TAEMA under the name EXTENDTM, comprising a loop gas circuit with an inspiratory branch 31 bringing the gas to the patient 100 and an expiratory branch 32 allowing collect expired gases from the patient.

Le circuit en boucle 31, 32 comporte une interface patient 36, qui est typiquement un masque respiratoire, une sonde d'intubation trachéale ou similaire, permettant d'introduire le gaz respiratoire, par exemple de l'air enrichi ou non en oxygène, un mélange N2/O2 contenant au moins 20% en volume d'oxygène, dans les voies aériennes supérieures du patient 100. Cette interface 36 est associée à une pièce 35 en forme de Y qui permet la jonction entre la branche inspiratoire 31, la branche expiratoire 32 et le patient 100. The loop circuit 31, 32 comprises a patient interface 36, which is typically a respiratory mask, a tracheal intubation probe or the like, for introducing the breathing gas, for example air enriched or not with oxygen, a N2 / O2 mixture containing at least 20% by volume of oxygen, in the upper airways of the patient 100. This interface 36 is associated with a Y-shaped piece 35 which allows the junction between the inspiratory branch 31, the expiratory branch. 32 and the patient 100.

Par ailleurs, on voit sur la Figure, une source 25 de gaz, par exemple une bouteille de gaz sous pression, contenant du NO, de préférence un mélange NO/N2, par exemple un mélange de NO et de N2 contenant moins de 100 ppm de NO en volume. Un dispositif d'injection 1 de gaz selon l'invention, qui sera détaillé ci-après, est relié fluidiquement, d'une part, à la source 25 de NO et, d'autre part, à la branche inspiratoire 31 au circuit en boucle du ventilateur 30 de manière à alimenter ladite branche inspiratoire 31 avec du NO provenant de la source 25. De préférence, l'introduction du NO se fait le plus en aval possible de la branche inspiratoire 31, c'est-à-dire à proximité immédiate (en 37) ou dans l'interface 36. On the other hand, a gas source 25, for example a bottle of pressurized gas, containing NO, preferably a NO / N 2 mixture, for example a mixture of NO and N 2 containing less than 100 ppm, is seen in the Figure. NO in volume. A gas injection device 1 according to the invention, which will be detailed hereinafter, is fluidly connected, on the one hand, to the source 25 of NO and, on the other hand, to the inspiratory branch 31 to the circuit. loop of the ventilator 30 so as to feed said inspiratory branch 31 with NO coming from the source 25. Preferably, the introduction of the NO is made as far downstream as possible from the inspiratory branch 31, that is to say to immediate proximity (at 37) or in the interface 36.

Entre la source 25 et le dispositif d'injection 1 de gaz selon l'invention est agencé, sur le trajet du NO gazeux, un détendeur 40 à réglage manuel de manière à permettre à un opérateur, tel un médecin anesthésiste, une infirmière ou analogue, de régler la pression du NO gazeux délivré par la source 25. Le dispositif d'injection 1 de gaz selon l'invention est formé d'un boîtier dans lequel sont rassemblés différents composants permettant son fonctionnement. Plus précisément, le dispositif 1 d'injection de gaz comprend un passage principal 11 interne de gaz, tel un conduit de gaz ou analogue, permettant d'acheminer le gaz contenant le NO entre une entrée 11a et une sortie 11b de gaz, 2 0 situées aux deux extrémités dudit passage principal 11. Comme visible sur la Figure, une portion du passage principal 11 se ramifie, en un premier site 14, en une première branche 12 et une seconde branche 13, lesquelles se rejoignent à nouveau ensuite en un second site 15 situé en aval du premier site 14, en considérant le sens de circulation du gaz de l'entrée 11 a vers la 25 sortie 11 b. Les première et seconde branches 12, 13 forment donc des passages en parallèle pour le gaz à base de NO, c'est-à-dire que le gaz entrant dans le passage principal 11 par l'entrée 11 a est acheminé vers la sortie 11 b en traversant l'une ou l'autre desdites première et seconde branches 12, 13. 30 Pour contrôler le débit de gaz circulant dans lesdites branches 12, 13, on agence des moyens à valve 16,17, tels des électrovannes, sur lesdites branches 12, 13. Between the source 25 and the gas injection device 1 according to the invention is arranged, in the path of gaseous NO, a regulator 40 with manual adjustment so as to allow an operator, such as an anesthesiologist, a nurse or the like , to regulate the pressure of the gaseous NO delivered by the source 25. The gas injection device 1 according to the invention is formed of a housing in which are assembled various components for its operation. More specifically, the gas injection device 1 comprises an internal main passage 11 of gas, such as a gas conduit or the like, for conveying the gas containing the NO between an inlet 11a and a gas outlet 11b. located at the two ends of said main passage 11. As seen in the Figure, a portion of the main passage 11 branched, in a first site 14, into a first branch 12 and a second branch 13, which then meet again in a second site 15 located downstream of the first site 14, considering the flow direction of the gas from the inlet 11a to the outlet 11b. The first and second branches 12, 13 thus form parallel passages for the NO-based gas, that is, the gas entering the main passage 11 through the inlet 11a is routed to the outlet 11 b passing through one or the other of said first and second branches 12, 13. To control the flow rate of gas flowing in said branches 12, 13, valve means 16, 17, such as solenoid valves are provided on said branches 12, 13.

Préférentiellement, on utilise des électrovannes 16, 17 aptes à autoriser des débits de gaz différents dans les branches 16, 17. La branche 12 qui comprend l'électrovanne 16 comprend également un moyen de restriction en série 21. Ainsi, l'une des électrovannes 17, dite à gros débit permettra le passage d'un débit de gaz plus important que l'autre électrovanne 16, dit à petit débit grâce à cette restriction supplémentaire. A titre indicatif, le débit autorisé par l'électrovanne à gros débit est de l'ordre de 2 I/min pour une pression de réglage au détendeur 40 de 8 bars, alors que celui de l'électrovanne à petit débit est seulement de l'ordre de 0,4 I/min pour une pression de réglage au détendeur 40 de 8 bars. Ces électrovannes 16,17 sont commandées par des moyens de pilotage 18, par exemple un microprocesseur programmé associé à une chaîne d'acquisition électrique et une chaîne de commande électrique. Selon l'invention, pour permettre à l'opérateur de savoir si l'une ou l'autre des électrovannes ou moyens de contrôle de pression présente un dysfonctionnement, par exemple un blocage ou un bouchage, on agence des premiers moyens de restriction 20 de passage du gaz sur le passage principal 11 de gaz entre l'entrée 11 a et le premier site 14 où le passage principal 11 se ramifie. Preferably, using solenoid valves 16, 17 able to allow different gas flow rates in the branches 16, 17. The branch 12 which comprises the solenoid valve 16 also comprises a series of restriction means 21. Thus, one of the solenoid valves 17, called high flow rate will allow the passage of a larger gas flow than the other solenoid valve 16, said at a low rate with this additional restriction. As an indication, the flow rate authorized by the high-flow solenoid valve is of the order of 2 l / min for a regulating pressure at the expander 40 of 8 bars, whereas that of the low-flow solenoid valve is only order of 0.4 l / min for a regulating pressure at the expander 40 of 8 bars. These solenoid valves 16, 17 are controlled by control means 18, for example a programmed microprocessor associated with an electrical acquisition chain and an electrical control chain. According to the invention, to enable the operator to know if one or the other of the solenoid valves or pressure control means has a malfunction, for example a blocking or a plugging, first restriction means 20 are provided. passage of the gas on the main passage 11 of gas between the inlet 11a and the first site 14 where the main passage 11 branched.

Par moyens de restriction , on entend un élément résistant au passage du gaz, générant une perte de charge, lors du passage d'un débit. Un moyen de restriction peut être par exemple un orifice calibré obtenu par perçage mécanique d'un bouchon métallique ou par perçage au laser d'un rubis. Cela peut être également un bouchon en bronze fritté perméable au passage du gaz. By means of restriction is meant an element resistant to the passage of gas, generating a pressure drop, during the passage of a flow. Restriction means may be for example a calibrated orifice obtained by mechanical drilling of a metal plug or by laser drilling of a ruby. It can also be a sintered bronze plug permeable to the passage of gas.

En effet, en détectant les éventuelles chutes de pression en aval de cette restriction 20, on peut obtenir une image du débit de NO injecté. En effet, lorsque les deux électrovannes sont fermées, le gaz se trouvant dans le conduit 11, entre le site 11 a et les deux électrovannes est pris au piège. Cette partie du conduit 11 est alors pressurisée à la pression de réglage du détendeur 40 situé en amont et délivrant le gaz à la pression souhaitée. Les pressions en sortie de 40, en 11 a et en 14 sont alors équilibrées et identiques. Le capteur 19 mesure, à ce moment là, une pression gazeuse correspondant à la pression de réglage du détendeur 40. Lorsque l'une des deux électrovannes est ouverte, alors un débit de gaz s'établit puisque du gaz peut circuler dans les conduits et le débit de gaz qui traverse le conduit 11, entre les sites 11a et 14, génère une différence de pression, appelée également perte de charge aux bornes de la restriction 20, entre les sites 11 a et 14. La pression en 14 mesurée par le capteur 19 équivaut à la pression de réglage du détendeur 40 à laquelle on peut retrancher la perte de charge aux bornes de 21. Ainsi, si aucune différence de pression n'est observée entre le moment où les électrovannes sont commandées fermées et le moment où l'une des deux électrovannes est commandée ouverte, cela peut signifier que : - soit l'électrovanne commandée en ouverture est obturée, obstruée de façon non négligeable ou subit une défaillance. Dans ce cas, le débit ne peut pas s'écouler et générer une perte de charge. - soit l'électrovanne est constamment ouverte bien qu'elle soit commandée fermée. Indeed, by detecting any pressure drops downstream of this restriction 20, it is possible to obtain an image of the NO flow rate injected. Indeed, when the two solenoid valves are closed, the gas in the conduit 11 between the site 11a and the two solenoid valves is trapped. This portion of the duct 11 is then pressurized to the adjustment pressure of the expander 40 located upstream and delivering the gas to the desired pressure. The pressures at the outlet of 40, at 11 a and at 14 are then balanced and identical. The sensor 19 measures, at this moment, a gas pressure corresponding to the regulating pressure of the expander 40. When one of the two solenoid valves is open, then a gas flow rate is established since gas can flow in the ducts and the flow of gas passing through the duct 11, between the sites 11a and 14, generates a pressure difference, also called pressure drop across the restriction 20, between the sites 11a and 14. The pressure at 14 measured by the sensor 19 is equivalent to the regulator pressure of adjustment 40 to which the pressure drop can be subtracted at the terminals of 21. Thus, if no pressure difference is observed between the moment when the solenoid valves are closed and the moment when the one of the two solenoid valves is controlled open, this may mean that: - either the solenoid valve controlled in opening is closed, noticeably obstructed or undergoes a failure. In this case, the flow can not flow and generate a pressure drop. - Or the solenoid valve is constantly open although it is closed.

Dans les deux cas, un défaut est alors détecté et peut conduire à la génération d'une alarme. Les chutes de pression susmentionnées sont détectées par des moyens de détermination de pression 19, en particulier un capteur de pression ou analogue, conçus pour et aptes à réaliser une mesure de la pression gazeuse régnant dans passage principal 11, en aval de la restriction 20 de passage, de préférence entre la restriction 20 et l'endroit 14 où le passage 11 se ramifie. Les valeurs de pression mesurées, de préférence en permanence ou à intervalles de temps réguliers, par la prise de pression du capteur 19 de pression sont transmises sous forme d'un signal de pression, via des liaisons électriques usuelles, aux moyens de pilotage 18, où ils sont traités, analysés et/ou comparés en cohérence avec la commande d'ouverture et de fermeture des électrovannes. En outre, un autre capteur de pression 33 est utilisé pour mesurer la pression dans la branche inspiratoire 31 du ventilateur et transmettre le signal de mesure de pression correspondant aux moyens de pilotage 18. Ceci sert synchroniser l'injection du gaz dans le circuit de ventilation du patient en amont de la pièce 37 avec la phase d'insufflation du ventilateur. En effet, lorsque le ventilateur insuffle le mélange gazeux dans les poumons du patient, en phase inspiratoire, la pression mesurée dans la branche inspiratoire 31 augmente. Lorsque que le ventilateur permet au patient d'expirer par la branche expiratoire 32, en phase expiratoire, la pression mesurée dans la branche inspiratoire diminue jusqu'à un niveau qui peut être réglé par le médecin ou analogue. Un cycle ventilatoire correspond, pour le signal de pression, à un front montant parfois suivi d'un plateau à un niveau haut pour la phase inspiratoire et à un front descendant suivi d'un plateau, à un niveau bas, pour la phase expiratoire . Les moyens de contrôle 18 sont en mesure de connaître, via la mesure de pression dans la branche inspiratoire, la phase respiratoire dans laquelle se trouve le couple patient/ventilateur. Durant les phases expiratoires, le débit dans la branche inspiratoire est nul. Le simple fait d'injecter, via le conduit 11 b, le gaz thérapeutique dans la branche inspiratoire à ce moment là, produit une accumulation de ce gaz dans le tube à proximité de la bouche du patient. Lors du passage en phase inspiratoire, le débit de gaz rétabli provenant du ventilateur pousse cette accumulation de gaz thérapeutique vers le patient. Dans un but d'administrer une quantité importante de gaz thérapeutique et en considérant que la constance de la concentration de médicament dans le gaz inspiré n'est pas une priorité, cette méthode peut être intéressante. Cependant, dans l'objectif d'administrer une dose moins forte, mais à une concentration stable, il est intéressant d'injecter le gaz thérapeutique uniquement durant les phases inspiratoires. Les algorithmes utilisables par le moyen de contrôle 18 pour détecter les phases respiratoires à partir du signal de pression sont nombreux. Il est par exemple possible réaliser une moyenne glissante du signal de pression sur les 10 dernières secondes. En comparant la valeur du signal de pression à celle de la valeur de cette moyenne glissante, il est alors possible de savoir si l'on est en phase inspiratoire ou en phase expiratoire. Si la valeur du signal de pression est supérieur ou égal à la valeur de la moyenne glissante, la phase est inspiratoire, sinon elle est expiratoire. Le dispositif de l'invention fonctionne donc selon un procédé de fonctionnement mettant en oeuvre les étapes de : - acheminer un gaz contenant du NO entre une entrée 11 a de gaz et une sortie 11 b de gaz d'un passage principal de gaz, une portion dudit passage principal 11 se ramifiant, en au moins un premier site 14, en au moins une première branche 12 et au moins une seconde branche 13, lesdites première et seconde branches 12, 13 se rejoignant ensuite en un second site 15 situé en aval dudit premier site 14, en considérant le sens de circulation du gaz depuis l'entrée 11 a vers la sortie 11 b, de manière telle que le gaz entrant dans le passage principal 11 par l'entrée 11 a soit acheminé vers la sortie 11 b en traversant l'une ou l'autre desdites première et seconde branches 12, 13, - on contrôle le débit de gaz circulant dans lesdites première branche 12 et seconde branche 13 chacune à l'aide de moyens de contrôle de débit 16,17, notamment des électrovannes - on opère une mesure de la pression gazeuse régnant dans passage principal 11 entre des premiers moyens de restriction 20 de passage agencés sur le passage principal 11 de gaz entre l'entrée 11 a et le premier site 14 où le passage principal 11 se ramifie, et les moyens de contrôle de débit 16,17 et la restriction 21, - on génère une alarme, notamment sonore ou visuelle, pour avertir l'opérateur lorsque la mesure de pression permet de déterminer une absence ou, selon le cas, une présence de débit gazeux dans le passage principal 11. En effet, l'absence ou, selon le cas, la présence de débit gazeux dans le passage principal 11 permet de conclure à une défaillance du système d'alimentation en NO, comme expliqué ci-dessus. L'appareil de l'invention est utilisable pour mettre en oeuvre une méthode de traitement thérapeutique dans le cadre de laquelle on administre à un patient souffrant de vasoconstrictions pulmonaires, un gaz contenant du NO, typiquement un mélange NO/N2 contenant moins de 500 ppm de NO, au moyen du dispositif selon l'invention, lequel mélange NO/N2 est mélangé à un flux d'air ou d'un gaz respiratoire contenant une teneur non hypoxique d'oxygène, par exemple un mélange O2/N2 contenant entre environ 18 et 30 % d'oxygène, habituellement de l'ordre de 20 à 22% d'oxygène. L'appareil de l'invention peut fonctionner selon les modes d'injection de NO gazeux : séquentiel (Fig. 2b), continu (Fig. 2c), séquentiel pulsé (Fig. 2d) ou continu pulsé (Fig. 2e), dont la représentation schématique est donnée par rapport au signal de pression mesuré par l'appareil (Fig. 2a). Le choix du mode d'injection le plus approprié se fait au cas par cas, en fonction des besoins thérapeutiques du patient. In both cases, a fault is detected and can lead to the generation of an alarm. The aforementioned pressure drops are detected by pressure determining means 19, in particular a pressure sensor or the like, designed and able to measure the gas pressure prevailing in the main passage 11, downstream of the restriction of the pressure. passage, preferably between the restriction 20 and the place 14 where the passage 11 ramifies. The measured pressure values, preferably permanently or at regular time intervals, by the pressure tap of the pressure sensor 19 are transmitted in the form of a pressure signal, via usual electrical connections, to the control means 18, where they are treated, analyzed and / or compared in coherence with the control of opening and closing solenoid valves. In addition, another pressure sensor 33 is used to measure the pressure in the inspiratory branch 31 of the fan and transmit the pressure measurement signal corresponding to the control means 18. This serves to synchronize the injection of the gas into the ventilation circuit the patient upstream of the room 37 with the blower insufflation phase. Indeed, when the ventilator blows the gaseous mixture into the patient's lungs, in the inspiratory phase, the pressure measured in the inspiratory branch 31 increases. When the ventilator allows the patient to exhale through the expiratory limb 32, in the expiratory phase, the pressure measured in the inspiratory limb decreases to a level that can be adjusted by the physician or the like. A ventilatory cycle corresponds, for the pressure signal, to a rising edge sometimes followed by a plateau at a high level for the inspiratory phase and at a descending front followed by a plateau, at a low level, for the expiratory phase. The control means 18 are able to know, via the pressure measurement in the inspiratory branch, the breathing phase in which the patient / ventilator couple is located. During the expiratory phases, the flow in the inspiratory branch is zero. The simple fact of injecting, via the conduit 11b, the therapeutic gas into the inspiratory branch at this moment, produces an accumulation of this gas in the tube near the mouth of the patient. During the passage into the inspiratory phase, the flow of gas restored from the fan pushes this accumulation of therapeutic gas to the patient. In order to administer a large quantity of therapeutic gas and considering that the constancy of the drug concentration in the inspired gas is not a priority, this method can be interesting. However, in order to administer a lower dose, but at a stable concentration, it is interesting to inject the therapeutic gas only during the inspiratory phases. The algorithms usable by the control means 18 for detecting the respiratory phases from the pressure signal are numerous. It is for example possible to achieve a sliding average of the pressure signal over the last 10 seconds. By comparing the value of the pressure signal with that of the value of this sliding average, it is then possible to know if one is in the inspiratory phase or expiratory phase. If the value of the pressure signal is greater than or equal to the value of the sliding average, the phase is inspiratory, otherwise it is expiratory. The device of the invention therefore operates according to an operating method implementing the steps of: delivering a gas containing NO between an inlet 11a of gas and an outlet 11b of gas of a main gas passage, a portion of said main passage 11 branching, in at least a first site 14, at least a first branch 12 and at least a second branch 13, said first and second branches 12, 13 then joining in a second site 15 downstream said first site 14, considering the flow direction of the gas from the inlet 11a to the outlet 11b, so that the gas entering the main passage 11 through the inlet 11a is routed to the outlet 11b passing through one or the other of said first and second branches 12, 13, the flow of gas flowing in said first branch 12 and second branch 13 is controlled with the aid of flow control means 16, 17, including solenoid valves - o a measurement of the gas pressure prevailing in the main passage 11 between first passage restriction means arranged on the main passage 11 of gas between the inlet 11a and the first site 14 where the main passage 11 ramifies, and the flow control means 16, 17 and the restriction 21, an alarm is generated, in particular sound or visual, to warn the operator when the pressure measurement makes it possible to determine an absence or, as the case may be, a flow presence. In fact, the absence or, as the case may be, the presence of gas flow in the main passage 11 makes it possible to conclude that the NO supply system has failed, as explained above. The apparatus of the invention is useful for carrying out a method of therapeutic treatment in which a patient suffering from pulmonary vasoconstriction is administered a gas containing NO, typically a NO / N2 mixture containing less than 500 ppm. NO, by means of the device according to the invention, which mixture NO / N2 is mixed with a flow of air or a respiratory gas containing a non-hypoxic content of oxygen, for example an O2 / N2 mixture containing between 18 and 30% oxygen, usually of the order of 20 to 22% oxygen. The apparatus of the invention can operate according to the modes of injection of gaseous NO: sequential (FIG 2b), continuous (FIG 2c), pulsed sequential (FIG 2d) or continuous pulsed (FIG 2), of which the schematic representation is given in relation to the pressure signal measured by the device (Fig. 2a). The choice of the most appropriate injection mode is made on a case by case basis, depending on the patient's therapeutic needs.

Le mode pulsé consiste à permettre et bloquer périodiquement, selon un rapport ouvert/fermé déterminé par le moyen de contrôle 18, le passage du débit gazeux afin de pouvoir réduire le débit moyen gazeux tout en restant au niveau du détendeur à un niveau de pression minimum constant. En effet, en dessous d'une certaine pression, la débit obtenu par l'appareil est alors influencé par la pression de sortie dans le circuit du patient. D'autre, la précision de réglage obtenue est faible. Plus précisément :-la figure 2a représente la pression (P) dans le circuit du patient en fonction du temps (t), - la figure 2b représente le débit fourni par l'appareil en mode séquentiel, - la figure 2c représente le débit fourni par l'appareil en mode continu. Les petits intervalles d'obturation du débit représentés permettent de vérifier qu'un débit est effectivement toujours présent. En effet la pression mesurée par le capteur 19 remonte pendant cet intervalle à la valeur de pression réglée au détendeur, - la figure 2d représente un mode séquentiel pulsé. Les pulses de débit sont envoyés uniquement pendant les phases inspiratoires, et - la figure 2e représente un mode continu pulsé. L'appareil envoie constamment des pulses de débit périodiquement.25 The pulsed mode consists in allowing and blocking periodically, according to an open / closed ratio determined by the control means 18, the passage of the gas flow in order to be able to reduce the average gas flow rate while remaining at the level of the pressure reducer at a minimum pressure level. constant. Indeed, below a certain pressure, the flow rate obtained by the device is then influenced by the output pressure in the patient circuit. On the other hand, the adjustment accuracy obtained is low. More precisely: FIG. 2a represents the pressure (P) in the patient's circuit as a function of time (t); FIG. 2b represents the flow rate supplied by the apparatus in sequential mode; FIG. by the device in continuous mode. The small flow shutter intervals shown make it possible to verify that a flow rate is indeed always present. Indeed, the pressure measured by the sensor 19 rises during this interval to the pressure value set at the expander, - Figure 2d represents a pulsed sequential mode. The rate pulses are sent only during the inspiratory phases, and - Figure 2e represents a pulsed continuous mode. The device constantly sends pulse pulses periodically.

Claims

claims

A gas injection device (1) comprising a main gas passage (11) for conveying gas between a gas inlet (11a) and a gas outlet (11b), a portion of said main passage (11). branching at at least a first site (14) into at least a first branch (12) and at least a second branch (13), said first and second branches (12, 13) then joining at a second site ( 15) located downstream of said first site (14), considering the flow direction of the gas from the inlet (11a) to the outlet (11b), so that the gas entering the main passage (11) through the the inlet (11a) is conveyed to the outlet (11b) through one or the other of said first and second legs (12, 13), each of said first and second legs (12, 13) comprising control means of flow (16,17) designed and arranged to control the flow of gas flowing in said first branch (12) and second branch ( 13), and first gas passage restricting means (20) being arranged on the main gas passage (11) between the inlet (11a) and the first site (14) where the main passage (11) branches out. and in that it further comprises pressure determining means (19) adapted and adapted to perform a measurement of the gas pressure prevailing in the main passage (11) between the first restriction means (20) of passage and the flow control means (16,17).

2. Device according to claim 1, characterized in that the first passage restriction means (20) comprise at least one device adapted to and designed to generate a pressure drop of the gas.

3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that second gas passage restriction means (21) are arranged on one and / or the other of said first and second branches (12, 13). ), preferably between the first site (14) where the main passage (11) ramifies and the flow control means (16,17) of one and / or the other of said first and second branches (12, 13).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the flow control means (16,17) of said first and second legs (12, 13) comprise one or more valves, in particular electrovalves all or nothing (TOR) or proportional, or one or more manually operated pressure control valves.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises a pressure sensor (19) arranged between the first passage restriction means (20) and the flow control means (17) or the second restriction means (21), preferably between the pressure sensor (19) is arranged between said first passage restriction means (20) and the first site (14) where the main passage (11) ramifies.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises control means (18) to which are connected the pressure determining means (19) and preferably the flow control means (16). , 17).

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the pressure determining means (19) are able to measure the pressure of the gas in the main passage (11) and to transmit at least one pressure signal to the control means (18).

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the control means (18) act on the flow control means (16,17) of said first and second branches (12, 13) so as to allowing a passage of gas in the first and second branches (12, 13), preferably in response to a pressure signal measured by a second pressure sensor (33) connected to the patient's ventilation circuit and / or as a function of an NO concentration dosing setpoint set by the operator.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the main passage (11), said first and second branches (12, 13), the flow control means (16, 17), the first and the second restriction means (20, 21), the pressure determining means (19) and the control means (18) are integrated in a common housing.

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that it further comprises a pressure adjustment means (40), such as a pressure reducer, adapted to deliver a determined pressure, preferably a pressure selected and / or adjusted by the device or by the operator.

11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the control means (18) compare the pressure signal measured by the pressure sensor (19) at a given instant (t1) to the measured pressure signal. subsequently at another given instant (t2) and deduce the existence or absence of a gas flow in the main passage (11).

12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that it comprises alarm means to warn the operator when the control means (18) deduce the absence of a gas flow in the passage principal (11).

13. A patient gas delivery apparatus comprising: - a ventilator (30) comprising a loop gas circuit (31, 32) having a patient interface (36), preferably a respiratory mask or tracheal probe, a source (25) of a gas containing NO, preferably a NO / N2 mixture, and - a gas injection device according to one of claims 1 to 12 fluidly connected to the source (25) of NO and to the loop circuit (31, 32) of the fan (30).