FR2986711A1 - Systeme, appareil et procedes pour distribuer des gaz - Google Patents

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Donald Roy Kuriger
David Cumin
David M Rapoport
Christopher Earl Nightingale
Sujeewa Wannigama
Mark John Arrowsmith
Vitaly Kapelevich
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Fisher and Paykel Healthcare Ltd
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Abstract

La présente invention concerne un système, un appareil et des procédés pour distribuer des gaz à un utilisateur. La distribution comprend un mode sous-thérapeutique et un mode d'assistance de pression pour distribuer une thérapie à un utilisateur. Un dispositif de dérivation de flux ou valve commute d'un premier mode correspondant au mode sous-thérapeutique du système vers un deuxième mode correspondant au mode d'assistance de pression du système. Dans le premier mode, la valve ouvre un trajet de flux plus grand entre l'intérieur de l'interface utilisateur et l'air ambiant que dans le deuxième mode.

Description

SYSTÈME, APPAREIL ET PROCÉDÉS POUR DISTRIBUER DES GAZ 10 CONTEXTE Domaine 15 La présente invention concerne généralement un appareil et des procédés pour alimenter un gaz respiratoire sous pression positive à un utilisateur endormi, par exemple dans le traitement de l'apnée obstructive du sommeil (OSA). Plus particulièrement, la présente invention concerne de tels appareil et procédés dans lesquels un une condition du corps d'un utilisateur est détectée. Encore plus particulièrement, la présente invention concerne de tels appareil et 20 procédés comprenant une distribution de gaz qui est réactive à la respiration et qui comprend une valve dans le mécanisme de commande. Description de l'art connexe Un procédé commun de traitement de l'apnée obstructive du sommeil (OSA) met en 25 oeuvre un dispositif de pression qui fournit des gaz respiratoires, typiquement de l'air, à un utilisateur (souvent appelé le patient) pendant que l'utilisateur est endormi. Ces machines entrent dans la classification large des dispositifs PAP (pression positive des voies respiratoires) ou dispositifs CPAP (PAP continue). 30 Dans cette classification large, il existe de grandes variations. Par exemple, des machines produisent une pression différente pendant l'inspiration de l'utilisateur de celle pendant l'expiration de l'utilisateur (Bi PAP), certaines machines produisent un mode d'autoréglage ou 'd'autotitrage, dans lequel la pression distribuée varie tout au long de la période d'utilisation en réponse aux événements détectés. Dans ce contexte, les événements détectés peuvent -2- comprendre le ronflement, les hypopnées et la respiration obstructive. Certaines machines répondent au réveil de l'utilisateur et au retrait du masque, par exemple, par réduction de la pression distribuée. Certaines machines distribuent une pression de consigne prédéterminée, qui peut être distribuée à la même pression nuit après nuit ou qui peut varier nuit après nuit par ajustement physique ou par ajustement automatique par l'unité. Certaines machines comprennent une fonction de rampe qui commence automatiquement ou qui commence par la sélection de l'utilisateur. La fonction de rampe conduit la machine à démarrer l'opération à une basse pression, qui est parfois réglable, et à augmenter progressivement à une pression plus élevée, qui peut être une pression de traitement prédéterminée ou qui peut être une pression intermédiaire. Les machines produisent typiquement une distribution de pression contrôlée. Par exemple, les machines comprennent typiquement un générateur de flux, un capteur de pression qui détecte la pression étant distribuée à l'utilisateur, et une commande de rétroaction qui commande la sortie du générateur de flux sur la base d'un signal de capteur de sorte que la pression détectée soit maintenue proche d'un pression de demande. En variante, le générateur de flux peut comprendre un ventilateur qui génère une réponse de pression et de flux connue. La sortie du générateur de flux peut être contrôlée pour distribuer une pression souhaitée en utilisant la rétroaction d'un capteur de flux dans un circuit qui est raccordé au générateur de flux. En variante, le générateur de flux peut comprendre un ventilateur qui fournit une pression sensiblement uniforme à une vitesse de rotation donnée dans une plage de flux utile. La pression peut ensuite être contrôlée en réglant une vitesse du moteur constante. Même pour la pression plus faible au début d'un cycle de rampe, la plupart des machines fournissent une pression minimale de 3 cm H2O ou plus. La pression minimale est plus confortable pour l'utilisateur que la pression de traitement totale et conduit à un flux de gaz respiratoires suffisant par l'intermédiaire d'une voie d'alimentation vers l'utilisateur de sorte que les gaz respiratoires sortent par l'intermédiaire d'un flux de dérivation ou un orifice de fuite contrôlé disposé à ou à proximité d'une interface utilisateur qui est raccordé à la voie d'alimentation.
RÉSUMÉ Un objet de la présente invention concerne un appareil ou des procédés pour fournir des gaz respiratoires à un utilisateur, qui constitue au moins une certaine amélioration par rapport aux systèmes antérieurs, ou qui apportent aux utilisateurs au moins un choix utile. -3- Dans certaines configurations, un appareil comprend un générateur de flux et un dispositif de commande raccordé pour commander la sortie du générateur de flux. Une conduite s'étend depuis le générateur de flux pour être raccordée à une interface utilisateur, l'intérieur de la conduite et l'intérieur de l'interface utilisateur définissant un espace de gaz. Une valve positionnée à ou adjacente à l'interface utilisateur. La valve étant commutable entre un premier mode dans lequel l'espace de gaz est significativement ouvert à l'air ambiant par l'intermédiaire de la valve et un deuxième mode dans lequel l'espace de gaz est significativement fermé à l'air ambiant par l'intermédiaire de la valve. Le dispositif de commande comprenant un ou plusieurs modes d'assistance de pression positive des voies respiratoires dans lesquels le dispositif de commande peut amener le générateur de flux à appliquer une assistance de pression aux voies respiratoires d'un utilisateur avec la valve dans le deuxième mode et le dispositif de commande comprenant un ou plusieurs sous-modes thérapeutiques dans lesquels le dispositif de commande peut amener le générateur de flux pour distribuer un flux de gaz à l'utilisateur avec la valve dans le premier mode.
La valve peut comprendre une ouverture qui fait communiquer l'espace de gaz avec l'air ambiant et un composant de valve qui, dans une deuxième position, ferme l'ouverture et est sensiblement hors du trajet de flux de gaz par l'intermédiaire de la conduite ou l'interface et, dans une première position, quitte l'ouverture ouverte pour un flux sensiblement non obstrué de l'interface vers l'air ambiant.
Dans la première position, le composant de valve peut partiellement, mais pas totalement, boucher le flux du générateur de flux vers l'interface. Dans certaines configurations, la première position de la valve comprend la valve étant fléchie vers l'utilisateur lorsque l'utilisateur est en cours d'inspiration. Dans certaines configurations, la première position de la valve comprend la valve étant fléchie vers le générateur de flux lorsque l'utilisateur est en cours d'expiration.
Le composant de valve, lorsqu'il est dans la première position, bouche de préférence entre environ 50 % et environ 80 % d'une surface de section transversale d'un trajet de flux du générateur de flux vers l'interface utilisateur. Les modes d'assistance de pression positive des voies respiratoires peuvent comprendre une alimentation de gaz vers un utilisateur de sorte que, la valve étant dans le premier mode, le générateur de flux fournisse un flux suffisant à l'interface utilisateur de sorte qu'avec l'interface portée par un utilisateur une pression supérieure à environ 3 cm H20 est produite. Un capteur peut être inclus pour dériver une mesure de pression dans l'espace de gaz de sorte que dans un mode de pression positive des voies respiratoires, le dispositif de commande -4- commande la sortie du générateur de flux en fonction d'une pression et une rétroaction de commande du capteur pour dériver la mesure de pression dans l'espace de gaz. Dans certaines configurations, dans le mode sous-thérapeutique, le dispositif de commande fournit un flux vers l'interface qui n'est pas suffisant pour forcer la valve dans la position fermée. Dans le mode sous-thérapeutique, le dispositif de commande peut amener le générateur de flux à fournir un flux supérieur à environ 5 litres par minute (de manière préférée entre toutes supérieur à environ 10 litres par minute). Dans certaines configurations, dans le mode sous-thérapeutique, le dispositif de commande amène le générateur de flux à fournir un flux inférieur à environ 20 litres par minute (de manière préférée entre toutes inférieur à 15 litres par minute). La valve peut basculer du premier mode au deuxième mode lors du dépassement d'un premier seuil de flux / pression, et du deuxième mode au premier mode lors du passage au-dessous d'un deuxième seuil de flux / pression, le premier seuil de flux / pression étant supérieur au deuxième seuil de flux / pression. Dans certaines configurations, la valve étant dans le premier mode et le dispositif de commande fonctionnant dans le mode sous-thérapeutique, la valve peut rester stable pour des flux allant jusqu'à au moins environ 20 litres par minute, avec des pressions distribuées inférieures à environ 2 cm H2O.
La valve étant dans le deuxième mode, et le dispositif de commande fonctionnant dans le mode d'assistance de pression, la valve peut rester stable à des pressions aussi faibles qu'environ 3 cm H2O ou moins. Dans certaines configurations, la pression la plus faible pour laquelle la valve est stable dans le deuxième mode lorsque le dispositif de commande est dans le mode d'assistance de pression est inférieur à environ 1 cm H2O au-dessus de la pression distribuée moyenne lorsque la valve est dans le premier mode et le dispositif de commande est dans le mode sous-thérapeutique fournissant environ 15 litres par minute. Dans certaines configurations, dans le mode sous-thérapeutique, le dispositif de commande commande le générateur de flux pour distribuer un flux moyen à un niveau qui assure la purge de l'interface utilisateur mais qui ne déclenche pas la valve pour basculer du premier mode au deuxième mode. Dans certaines configurations, le dispositif de commande commande le générateur de flux pour fournir un flux moyen sur des respirations multiples qui est sensiblement constant. -5- Dans certaines configurations, un appareil comprend un générateur de flux et un dispositif de commande raccordé pour commander la sortie du générateur de flux. Une conduite s'étend depuis le générateur de flux pour raccordement à une interface utilisateur. L'intérieur de l'interface utilisateur définit un espace de gaz. Une valve à ou adjacente à l'interface utilisateur est commutable entre un premier mode, dans lequel l'espace de gaz est ouvert à l'air ambiant par l'intermédiaire de la valve, et un deuxième mode, dans lequel l'espace de gaz n'est généralement pas ouvert à l'air ambiant par l'intermédiaire de la valve. La commande du générateur de flux et la construction et l'agencement de la valve peuvent être tels que dans une période de transition (dans une direction ou l'autre) entre une distribution d'assistance de pression à l'utilisateur et une alimentation sous-thérapeutique à l'utilisateur, la respiration de l'utilisateur ne déclenche pas de cyclage répété entre le premier mode et le deuxième mode. Le dispositif de commande peut comprendre un ou plusieurs modes d'assistance de pression positive des voies respiratoires dans lesquels le dispositif de commande peut amener le générateur de flux à distribuer une assistance de pression aux voies respiratoires d'un utilisateur avec la valve dans le deuxième mode et un ou plusieurs sous-modes thérapeutiques dans lesquels le dispositif de commande peut amener le générateur de flux à distribuer des flux de gaz à l'utilisateur avec la valve dans le premier mode. Dans certaines configurations, les un ou plusieurs modes de pression positive des voies respiratoires comprennent la fourniture de gaz à l'utilisateur de sorte que, avec la valve dans la position fermée, le générateur de flux fournisse un flux suffisant à l'interface utilisateur de sorte que, l'interface étant portée par un utilisateur, une pression supérieure à environ 3 cm H2O est produite. Un capteur peut être disposé pour dériver une mesure de pression dans l'espace de gaz où, dans un mode de pression positive des voies respiratoires, le dispositif de commande commande la sortie du générateur de flux en fonction d'une pression de commande et une rétroaction de la mesure de pression dans l'espace de gaz provenant du capteur. Dans certaines configurations, dans le mode sous-thérapeutique, le dispositif de commande fournit un flux à l'interface qui n'est pas suffisant pour forcer la valve dans le premier mode.
Dans certaines configurations, dans le mode sous-thérapeutique, le dispositif de commande amène le générateur de flux à fournir un flux supérieur à environ 5 litres par minute (de manière préférée entre toutes supérieur à environ 10 litres par minute). -6- Dans certaines configurations, dans le mode sous-thérapeutique, le dispositif de commande amène le générateur de flux à fournir un flux inférieur à environ 20 litres par minute (de manière préférée entre toutes inférieur à environ 15 litres par minute). Dans certaines configurations, dans le mode sous-thérapeutique, le dispositif de commande commande le générateur de flux pour distribuer un flux moyen à un niveau qui assure la purge de l'interface utilisateur, mais qui ne déclenche pas la valve pour basculer du premier mode au deuxième mode. Le dispositif de commande peut commander le générateur de flux pour fournir un flux moyen sur des respirations multiples qui est sensiblement constant.
La valve peut comprendre une ouverture faisant communiquer l'espace de gaz avec l'air ambiant et un composant de valve qui, dans une première position, ferme l'ouverture et est hors du trajet du flux de gaz à travers la conduite ou l'interface et dans une deuxième position laisse l'ouverture ouverte pour un flux sensiblement libre de l'interface vers l'air ambiant. Dans certaines configurations, dans la deuxième position, le composant de valve partiellement, mais pas totalement, bloque le flux du générateur de flux vers l'interface. Dans certaines configurations, dans la deuxième position, la section du composant de valve bouche entre environ 50 % et environ 80 % d'une surface de section transversale d'un trajet de flux du générateur de flux vers l'interface utilisateur. Dans certaines configurations, la valve passe du premier mode au deuxième mode lors du dépassement d'un premier seuil de flux / pression, et du deuxième mode au premier mode lors du passage au-dessous d'un deuxième seuil de flux / pression, le premier seuil de flux / pression étant supérieur au deuxième seuil de flux / pression. Dans certaines configurations, la valve étant dans le premier mode et le dispositif de commande fonctionnant dans le mode sous-thérapeutique, la valve reste stable pour des flux jusqu'à au moins environ 20 litres par minute avec des pressions distribuées inférieures à environ 2 cm H2O. Dans certaines configurations, la valve étant dans le deuxième mode et le dispositif de commande fonctionnant dans le mode d'assistance de pression, la valve reste stable à des pressions aussi faibles qu'environ 3 cm H2O ou moins.
Dans certaines configurations, la pression la plus faible pour laquelle la valve est stable dans le deuxième mode lorsque le dispositif de commande est dans le mode d'assistance de pression est inférieur à environ 1 cm H2O au-dessus de la pression distribuée moyenne lorsque la valve est dans le premier mode et le dispositif de commande est dans le mode sous-thérapeutique fournissant environ 15 litres par minute. -7- Dans certaines configurations, un appareil comprend un générateur de flux, un dispositif de commande raccordé pour commander la sortie du générateur de flux, et une conduite s'étendant depuis le générateur de flux pour raccordement à une interface utilisateur, l'intérieur de la conduite et l'intérieur de l'interface utilisateur définissant un espace de gaz. Une valve peut être positionnée à ou adjacente à l'interface utilisateur et peut comprendre une ouverture faisant communiquer l'espace de gaz avec l'air ambiant et un composant de valve où, dans une première position, le composant de valve laisse l'ouverture sensiblement ouverte pour le flux de l'interface vers l'air ambiant et, dans une deuxième position, le composant de valve ferme l'ouverture, et où le composant de valve passe de la première position à la deuxième position lors du dépassement d'un premier seuil de flux / pression, et de la deuxième position à la première position lors du passage au-dessous d'un deuxième seuil de flux / pression, le premier seuil de flux / pression étant supérieur au deuxième seuil de flux / pression. Le dispositif de commande peut comprendre un ou plusieurs modes d'assistance de pression positive des voies respiratoires dans lesquels le dispositif de commande amène le générateur de flux à distribuer une assistance de pression aux voies respiratoires d'un utilisateur avec la valve dans le deuxième mode et un ou plusieurs sous-modes thérapeutiques dans lesquels le dispositif de commande amène le générateur de flux à distribuer un flux de gaz à l'utilisateur avec la valve dans le premier mode. Le mode de pression positive des voies respiratoires peut comprendre la fourniture de gaz à l'utilisateur de sorte que, la valve étant dans la position fermée, le générateur de flux fournit un flux suffisant à l'interface utilisateur de sorte que, l'interface étant portée par un utilisateur, une pression supérieure à environ 3 cm H2O est produite. Un capteur peut être disposé pour obtenir une mesure de pression dans l'espace de gaz de sorte que, dans un mode de pression positive des voies respiratoires, le dispositif de 25 commande commande la sortie du générateur de flux en fonction d'une pression de commande et d'une rétroaction de la mesure de pression dans l'espace de gaz du capteur. Dans certaines configurations, dans le mode sous-thérapeutique, le dispositif de commande fournit un flux à l'interface qui n'est pas suffisant pour forcer la valve dans la position fermée. 30 Dans certaines configurations, dans le mode sous-thérapeutique, le dispositif de commande amène le générateur de flux à fournir un flux supérieur à environ 5 litres par minute (de manière préférée entre toutes supérieur à environ 10 litres par minute). -8- Dans certaines configurations, dans le mode sous-thérapeutique, le dispositif de commande amène le générateur de flux à fournir un flux inférieur à environ 20 litres par minute (de manière préférée entre toutes inférieur à environ 15 litres par minute). Dans certaines configurations, dans le mode sous-thérapeutique, le dispositif de commande commande le générateur de flux pour distribuer un flux moyen à un niveau qui assure la purge de l'interface utilisateur mais qui ne déclenche pas la valve pour basculer de la première position vers la deuxième position. Dans certaines configurations, le dispositif de commande commande le générateur de flux pour fournir un flux moyen sur des respirations multiples qui est sensiblement constant.
Dans certaines configurations, la valve étant dans la première position et le dispositif de commande fonctionnant dans le mode sous-thérapeutique, la valve reste stable pour des flux allant jusqu'à au moins environ 20 litres par minute avec des pressions distribuées inférieures à environ 2 cm H2O. Dans certaines configurations, la valve étant dans la deuxième position et le dispositif de commande fonctionnant dans le mode d'assistance de pression, la valve reste stable à des pressions aussi faibles qu'environ 3 cm H2O ou moins. Dans certaines configurations, la pression la plus faible pour laquelle la valve est stable dans la deuxième position lorsque le dispositif de commande est dans le mode d'assistance de pression est à moins d'environ 1 cm H2O au-dessus de la pression distribuée moyenne lorsque la valve est dans la première position et le dispositif de commande est dans le mode sous- thérapeutique fournissant environ 15 litres par minute. Dans certaines configurations, dans la deuxième position, le composant de valve bloque partiellement, mais pas totalement, le flux du générateur de flux vers l'interface. Dans certaines configurations, dans la deuxième position, le composant de valve bouche entre environ 50 % et environ 80 % d'une surface de section transversale d'un trajet de flux du générateur de flux vers l'interface utilisateur. Dans certaines configurations, un appareil comprend un générateur de flux, un dispositif de commande raccordé pour commander la sortie du générateur de flux, et un masque nasal pour couvrir les passages nasaux d'un porteur mais laissant la bouche découverte. Une conduite s'étend depuis le générateur de flux pour raccordement au masque nasal, l'intérieur de la conduite et l'intérieur du masque nasal définissant un espace de gaz. Une valve est positionnée à ou adjacente au masque nasal qui est commutable entre un premier mode, dans lequel l'espace de gaz est ouvert à l'air ambiant par l'intermédiaire de la valve, et un deuxième mode, dans lequel l'espace de gaz n'est pas ouvert à l'air ambiant par l'intermédiaire de la -9- valve. Le dispositif de commande commande le générateur de flux pour distribuer des gaz par l'intermédiaire de la conduite avec la valve dans le premier mode et avec la valve dans le deuxième mode. Le dispositif de commande peut comprendre un ou plusieurs modes d'assistance de pression positive des voies respiratoires dans lesquels le dispositif de commande peut amener le générateur de flux à distribuer une assistance de pression aux voies respiratoires d'un utilisateur avec la valve dans le deuxième mode, et un ou plusieurs sous-modes thérapeutiques dans lesquels le dispositif de commande peut amener le générateur de flux à distribuer un flux de gaz à l'utilisateur avec la valve dans le premier mode.
Les modes de pression positive des voies respiratoires peuvent comprendre la fourniture de gaz à l'utilisateur de sorte que, la valve étant dans le premier mode, le générateur de flux fournit un flux suffisant à l'interface utilisateur de sorte que, l'interface étant portée par un utilisateur, une pression supérieure à 3 cm H20 soit produite. Un capteur peut être disposé pour dériver une mesure de pression dans l'espace de gaz où, dans un mode de pression positive des voies respiratoires, le dispositif de commande commande la sortie du générateur de flux en fonction d'une pression de commande et de la rétroaction de la mesure de pression dans l'espace de gaz. Dans certaines configurations, dans le mode sous-thérapeutique, le dispositif de commande fournit un flux à l'interface qui n'est pas suffisant pour forcer la valve dans le 20 deuxième mode. Dans certaines configurations, dans le mode sous-thérapeutique, le dispositif de commande amène le générateur de flux à fournir un flux supérieur à environ 5 litres par minute (de manière préférée entre toutes supérieur à environ 10 litres par minute). Dans certaines configurations, dans le mode sous-thérapeutique, le dispositif de 25 commande amène le générateur de flux à fournir un flux inférieur à environ 20 litres par minute (de manière préférée entre toutes inférieur à environ 15 litres par minute). Dans certaines configurations, dans le mode sous-thérapeutique, le dispositif de commande commande le générateur de flux pour distribuer un flux moyen à un niveau qui assure la purge de l'interface utilisateur mais qui ne déclenche pas la valve pour basculer du 30 premier mode au deuxième mode. Dans certaines configurations, le dispositif de commande commande le générateur de flux pour fournir un flux moyen sur des respirations multiples qui est sensiblement constant. Dans certaines configurations, la valve comprend une ouverture faisant communiquer l'espace de gaz avec l'air ambiant et un composant de valve qui est déplaçable entre une -10- première position correspondant au deuxième mode et une deuxième position correspondant au premier mode, le composant de valve dans la première position fermant l'ouverture et étant positionné hors du trajet de flux de gaz entre l'entrée de valve et la sortie de valve, et le composant de valve dans une deuxième position laissant l'ouverture ouverte pour un flux sensiblement libre de l'entrée de valve vers l'air ambiant. Dans certaines configurations, dans la deuxième position, le composant de valve bloque partiellement, mais pas totalement, le flux de l'entrée de valve vers la sortie de valve. Dans certaines configurations, dans la deuxième position, le composant de valve bouche entre environ 50 % et environ 80 % d'une surface de section transversale d'un trajet de flux de l'entrée de valve vers la sortie de valve. Dans certaines configurations, la valve passe du premier mode au deuxième mode lors du dépassement d'un premier seuil de flux / pression, et du deuxième mode au premier mode lors du passage au-dessous d'un deuxième seuil de flux / pression, le premier seuil de flux / pression étant supérieur au deuxième seuil de flux / pression.
Dans certaines configurations, avec la valve dans le premier mode et le dispositif de commande fonctionnant dans le mode sous-thérapeutique, la valve reste stable pour des flux allant jusqu'à au moins environ 20 litres par minute avec des pressions distribuées inférieures à 2 cm H2O. Dans certaines configurations, la valve étant dans le deuxième mode et le dispositif de commande fonctionnant dans le mode d'assistance de pression, la valve reste stable à des pressions aussi faibles qu'environ 3 cm H2O ou moins. Dans certaines configurations, la pression la plus faible pour laquelle la valve est stable dans le deuxième mode lorsque le dispositif de commande est dans le mode d'assistance de pression est à moins d'environ 1 cm H2O au-dessus de la pression distribuée moyenne lorsque la valve est dans le premier mode et le dispositif de commande est dans le mode sous- thérapeutique fournissant environ 15 litres par minute. Une valve peut être disposée pour utilisation à ou adjacente à une interface utilisateur. La valve comprend un passage de flux défini par au moins une paroi. Le passage de flux s'étend entre une entrée de valve et une sortie de valve configuré pour s'ouvrir vers l'interface utilisateur. Une ouverture à travers l'au moins une paroi définit le passage de flux. L'ouverture est positionnée entre l'entrée de valve et la sortie de valve, un composant de valve étant positionné entre l'entrée de valve et l'ouverture. Le composant de valve est déplaçable entre une première position et une deuxième position. Le composant de valve dans la première position laissant l'ouverture ouverte pour le flux de l'interface vers l'air ambiant et le composant de valve dans la deuxième position fermant l'ouverture. Le composant de valve est adapté pour se déplacer de la première position vers la deuxième position lors du dépassement d'un premier seuil de flux / pression dans le passage de flux, et le composant de valve est adapté pour se déplacer de la deuxième position vers la première position lors du passage au-dessous d'un deuxième seuil de flux / pression dans le passage de flux, le premier seuil de flux / pression étant supérieur au deuxième seuil de flux / pression. Dans certaines configurations, dans la deuxième position, le composant de valve partiellement, mais pas totalement, bloque le flux de l'entrée de valve vers la sortie de valve. Dans certaines configurations, dans la deuxième position, le composant de valve bouche entre 50 % et 80 % d'une surface de section transversale d'un trajet de flux de l'entrée de valve vers la sortie de valve. Une valve peut être disposée pour utilisation à ou adjacente à une interface utilisateur. La valve comprend un passage de flux au moins partiellement défini par une paroi. Le passage de flux s'étend entre une entrée de valve et une sortie de valve qui est adaptée pour être raccordée de façon fluidique à l'interface utilisateur. Une ouverture est définie à travers la paroi. L'ouverture est positionnée entre l'entrée de valve et la sortie de valve, un composant de valve étant positionné entre l'entrée de valve et l'ouverture. Le composant de valve est déplaçable entre une première position et une deuxième position. Lorsque le composant de valve est dans la première position, l'ouverture est laissée ouverte pour le flux de l'interface vers l'air ambiant.
Lorsque le composant de valve est dans la première position, un flux est partiellement mais pas totalement bloqué à travers le passage de flux. Lorsque le composant de valve est dans la deuxième position, l'ouverture est sensiblement fermée. Le composant de valve dans la première position bouche entre environ 50 % et environ 80 % d'une surface de section transversale d'un passage de flux entre l'entrée et la sortie au composant de valve.
Dans certaines configurations, une surface de section transversale du passage de flux à travers la valve au composant de valve est entre environ 40 mm2 et environ 250 mm2. Dans certaines configurations, la surface de l'ouverture est entre environ 10 % et environ 50 % de la surface de section transversale du passage de flux à travers la valve. Dans certaines configurations, la surface de l'ouverture est entre environ 15 % et environ 25 % de la surface de section transversale du passage de flux à travers la valve. Dans certaines configurations, dans la deuxième position, le composant de valve bloque partiellement, mais pas totalement, le flux du générateur de flux vers l'interface. -12- Dans certaines configurations, dans la deuxième position, la surface du composant de valve bouche entre environ 50 % et environ 80 % de la surface du trajet de flux du générateur de flux vers l'interface utilisateur. Une valve peut être disposée pour utilisation à ou adjacente à une interface utilisateur. La valve comprend un passage de flux défini par une paroi. Le passage de flux s'étend entre une entrée de valve et une sortie de valve. Une ouverture est définie à travers la paroi. L'ouverture est positionnée entre l'entrée de valve et la sortie de valve. Un composant de valve est positionné entre l'entrée de valve et l'ouverture. Le composant de valve est déplaçable entre une première position et une deuxième position, le composant de valve dans la première position laissant l'ouverture ouverte pour le flux de l'interface utilisateur vers l'air ambiant, le composant de valve dans la deuxième position fermant au moins partiellement l'ouverture, et le composant de valve étant stable dans la première position sous la respiration de l'utilisateur pour des flux moyens sur des respirations multiples de jusqu'à 30 litres par minute, distribuant une pression inférieure à environ 1,5 cm H2O, et étant stable dans la deuxième position sous respiration de l'utilisateur pour des pressions contrôlées supérieures à environ 1,7 cm H2O. Dans certaines configurations, une surface de section transversale du passage de flux à travers la valve de l'entrée vers la sortie est comprise entre environ 350 mm2 et environ 600 mm2. Dans certaines configurations, la surface de l'ouverture est comprise entre 10 % et 50 % d'une surface de section transversale du passage de flux à travers la valve. Dans certaines configurations, la surface de l'ouverture est comprise entre 15 % et 25 % de la surface de section transversale du passage de flux à travers la valve. Dans certaines configurations, dans la deuxième position, le composant de valve bloque partiellement, mais pas totalement, le flux du générateur de flux vers l'interface.
Dans certaines configurations, dans la deuxième position, le composant de valve bouche entre environ 50 % et environ 80 % d'une surface de section transversale du trajet de flux du générateur de flux vers l'interface utilisateur. Dans certaines configurations, un système est disposé pour fournir des gaz respiratoires à un utilisateur portant une interface utilisateur. Le système comprend un générateur de flux et un dispositif de commande adapté pour commander le fonctionnement du générateur de flux. Le générateur de flux a un mode de commande de flux et un mode de commande de pression. Le mode de commande de flux comprend la génération d'un flux de gaz sous-thérapeutique et le mode de commande de pression comprend la génération d'un flux de gaz thérapeutique. Une valve de dérivation de flux est positionnée entre le générateur de flux et l'interface utilisateur. La -13- valve de dérivation de flux comprend un canal de flux et une ouverture. L'ouverture place le canal de flux en communication fluidique avec l'air ambiant. La valve de dérivation de flux comprend en outre un composant de valve qui est en porte-à-faux depuis une paroi et qui s'étend vers le canal de flux dans une première position. Le composant de valve est déplaçable entre la première position et une deuxième position. Le composant de valve surplombe au moins une partie de l'ouverture dans la deuxième position et le composant de valve bouche seulement une partie du canal de flux dans la première position. Le composant de valve est déplaçable de la première position vers la deuxième position lorsque le générateur de flux passe du mode de commande de flux au mode de commande de pression et déplaçable de la deuxième position vers la première position lorsque le générateur de flux passe du mode de commande de pression au mode de commande de flux. Dans certaines configurations, le composant de valve n'est pas en butée contre une siège de valve dans la première position. Dans certaines configurations, le composant de valve est dans la première position lorsqu'il n'y a pas de flux à travers le canal de flux et le composant de valve n'est pas en butée contre un siège de valve dans la première position. Dans certaines configurations, dans la première position de la valve, la valve est déviée vers l'utilisateur lorsque l'utilisateur inspire. Dans certaines configurations, dans la première position de la valve, la valve est déviée vers le générateur de flux lorsque l'utilisateur expire.
Dans certaines configurations, le composant de valve, dans la première position, bouche entre environ 50 % et environ 80 % d'une surface de section transversale du canal de flux. Dans certaines configurations, le mode de commande de flux comprend la distribution d'un débit moyen compris entre environ 15 litres par minute et environ 17 litres par minute. Dans certaines configurations, le mode de commande de flux comprend la distribution d'une pression inférieure à environ 4 centimètres d'eau. Dans certaines configurations, le composant de valve est en butée contre un appui dans la deuxième position. Dans certaines configurations, l'appui est décalé vers l'intérieur vers le canal de flux depuis une partie du composant de valve qui est fixée à un corps de la valve.
Dans certaines configurations, l'ouverture définit une ouverture avec une surface de section transversale d'environ 90 mm2. Dans certaines applications, un système est configuré pour fournir des gaz respiratoires à un utilisateur portant une interface utilisateur. Le système comprend un générateur de flux et un dispositif de commande commandant le fonctionnement du générateur de flux. Le dispositif de -14- commande fait fonctionner le générateur de flux dans un premier mode pour créer une première pression qui est au-dessous d'une plage de pression thérapeutique et le dispositif de commande fait fonctionner le générateur de flux dans un deuxième mode pour générer une deuxième pression qui est dans la plage de pression thérapeutique. Le système bascule entre le premier mode et le deuxième mode en synchronisation avec un état de respiration de l'utilisateur. Dans certaines configurations, le système passe du premier mode au deuxième mode en synchronisation avec une inspiration de l'utilisateur. Dans certaines configurations, le système passe du deuxième mode au premier mode en synchronisation avec une expiration de l'utilisateur. Dans certaines configurations, le système surveille un débit en fonctionnant dans le premier mode et le système bascule vers le deuxième mode si le débit diminue au-dessous d'un seuil plus faible pendant une durée prédéfinie. Dans certaines configurations, le deuxième mode comprend un mode de pression.
Dans certaines configurations, le système passe du premier mode au deuxième mode lorsqu'il est déterminé que l'utilisateur dort. Dans certaines configurations, le système détermine que l'utilisateur dort sur la base de la détection d'événements respiratoires désordonnés de sommeil. Dans certaines configurations, le système passe du deuxième mode au premier mode lorsqu'une pression thérapeutique minimal est atteinte dans le deuxième mode. Dans certaines configurations, le système augmente la pression en synchronisation avec l'inspiration de l'utilisateur dans le deuxième mode. Dans certaines configurations, le système diminue la pression en synchronisation avec l'expiration de l'utilisateur dans le deuxième mode.
Dans certaines configurations, le système comprend en outre un orifice vers l'air ambiant et une valve adoptant une première position et une deuxième position. Dans la deuxième position, la valve ferme sensiblement l'orifice. L'orifice est positionné entre l'utilisateur et le générateur de flux. Dans certaines configurations, la valve passe de la première position à la deuxième 30 position sont en conséquence du passage du système du premier mode au deuxième mode. Dans certaines configurations, le système passe du premier mode au deuxième mode pendant l'inspiration de l'utilisateur. Dans certaines configurations, le système passe du premier mode au deuxième mode lorsque le système détecte le début d'inspiration de l'utilisateur. -15- Dans certaines applications, un système est configuré pour alimenter des gaz respiratoires vers un utilisateur portant une interface utilisateur. Le système comprend un générateur de flux et un dispositif de commande contrôlant le fonctionnement du générateur de flux. Le dispositif de commande fait fonctionner le générateur de flux dans un premier mode générant une première pression qui est inférieure à une plage de pression thérapeutique et le dispositif de commande fait fonctionner le générateur de flux dans un deuxième mode créant une deuxième pression qui est dans la plage de pression thérapeutique. Le dispositif de commande est configuré pour détecter un état de sommeil de l'utilisateur et pour faire basculer le système entre le premier mode et le deuxième mode en réponse à un changement de l'état de sommeil. Dans certaines configurations, le système comprend en outre un orifice vers l'air ambiant, l'orifice étant positionné entre l'utilisateur et le générateur de flux. Le système est configuré pour passer du premier mode au deuxième mode en diminuant une surface d'aération de l'orifice. Dans certaines configurations, le système comprend une valve configurée pour augmenter ou diminuer la surface d'aération de l'orifice. La valve est configurée pour prendre une première position et une deuxième position où, dans la deuxième position, la valve ferme sensiblement l'orifice en bouchant une partie de la surface d'aération. Dans certaines configurations, la valve passe de la première position à la deuxième position en conséquence du passage du système du premier mode au deuxième mode.
Dans certaines configurations, le système bascule entre le premier mode et le deuxième mode en synchronisation avec un état respiratoire de l'utilisateur. Dans certaines configurations, le système passe du premier mode au deuxième mode en synchronisation avec une inspiration de l'utilisateur. Dans certaines configurations, le système passe du deuxième mode au premier mode en synchronisation avec une expiration de l'utilisateur. Dans certaines configurations, le deuxième mode comprend un mode de pression. Dans certaines configurations, le système passe du premier mode au deuxième mode lorsqu'il est déterminé que l'utilisateur dort. Dans certaines configurations, le système détermine que l'utilisateur dort sur la base de la détection d'événements respiratoires désordonnés de sommeil. Dans certaines configurations, le système augmente la pression en synchronisation avec l'inspiration de l'utilisateur dans le deuxième mode. Dans certaines configurations, le système diminue la pression en synchronisation avec l'expiration de l'utilisateur dans le deuxième mode. -16- Dans certaines configurations, le système passe du premier mode au deuxième mode pendant l'inspiration de l'utilisateur. Dans certaines configurations, le système passe du premier mode au deuxième mode lorsque le système détecte le début d'inspiration de l'utilisateur.
Dans certaines configurations, le dispositif de commande fait fonctionner le générateur de flux dans le premier mode pour fournir un débit moyen de gaz. Dans certaines configurations, le débit moyen est inférieur ou égal à environ 20 litres par minute. Dans certaines configurations, le dispositif de commande fait fonctionner le générateur de flux dans le premier mode pour fournir une basse pression moyenne. Dans certaines configurations, la basse pression moyenne est inférieure ou égale à environ 3 cm H2O. Dans certaines configurations, le dispositif de commande fait fonctionner le générateur de flux dans le premier mode pour fournir un débit moyen ou une basse pression moyenne et le dispositif de commande est configuré pour faire passer le fonctionnement du générateur de flux dans le premier mode entre la fourniture du débit moyen et la basse pression moyenne.
Dans certaines configurations, le dispositif de commande détermine que l'état de sommeil de l'utilisateur est endormi lorsque l'utilisateur présente deux apnées ou plus dans un intervalle de temps, quatre respirations limitées en flux ou plus à la suite, une hypopnée, une hypopnée obstructive, et/ou une combinaison d'apnée, d'hypopnée et de respirations limitées en flux. Dans certaines configurations, le dispositif de commande détermine l'état de sommeil de l'utilisateur comme étant réveillé lorsqu'une forme d'onde respiratoire change de fréquence ou d'amplitude, ou lorsqu'une forme d'onde respiratoire présente une irrégularité indiquant un réveil. Dans certaines configurations, la surface d'aération de l'orifice est configurée comme étant supérieure ou égale à environ 60 mm2 lorsque le dispositif de commande détermine l'état de sommeil de l'utilisateur comme étant réveillé. Dans certaines configurations, dans le premier mode, la surface d'aération de l'orifice est configurée pour être supérieure ou égale à environ 60 mm2 et le dispositif de commande fait fonctionner le générateur de flux pour fournir une basse pression moyenne qui est inférieure ou égale à environ 0,5 cm H2O.
Un dispositif de dérivation de flux ayant une valve dépendante de la pression peut être disposé pour utilisation à proximité de, adjacent à, ou à une interface utilisateur. Le dispositif de dérivation de flux comprend un passage de flux défini par au moins une paroi. Le passage de flux s'étend entre une partie d'entrée et une partie de sortie configurée pour s'ouvrir vers l'interface utilisateur. Le dispositif de dérivation de flux comprend un orifice de flux s'étendant à -17- travers l'au moins une paroi, l'orifice de flux raccordant le passage de flux et l'air ambiant. L'orifice de flux est positionné entre la partie d'entrée et la partie de sortie. Le dispositif de dérivation de flux comprend une valve dépendante de la pression étant positionnée dans l'orifice de flux, la valve dépendante de la pression étant déplaçable entre une première position et une deuxième position. La valve dépendante de la pression est adaptée pour prendre la première position en réponse à une première plage de pressions dans le passage de flux et prendre la deuxième position en réponse à une deuxième plage de pressions dans le passage de flux, la première plage de pressions étant inférieure à la deuxième plage de pressions. La valve dépendante de la pression dans la première position laisse l'orifice de flux sensiblement ouvert pour le flux de l'interface utilisateur vers l'air ambiant, et la valve dépendante de la pression dans la deuxième position bouche sensiblement l'orifice de flux. Dans certaines configurations, la valve dépendante de la pression comprend une base ayant une ouverture et un composant de valve résilient couplé à la base, le composant de valve résilient s'étendant depuis la base et formant une ouverture de valve. L'ouverture de valve formée par le composant de valve est résilient est configuré pour réduire en taille en réponse à une augmentation de pression à travers le passage de flux. Dans certaines configurations, la valve dépendante de la pression est configurée pour rester dans la première position lorsque, dans le passage de flux, une pression est dans la première plage de pressions et un débit varie.
Dans certaines configurations, la valve dépendante de la pression est configurée pour rester dans la deuxième position lorsque, dans le passage de flux, une pression est dans la deuxième plage de pressions et un débit varie. Dans certaines configurations, la valve dépendante de la pression maintient le composant de valve dans la première position lorsqu'une pression dans le passage de flux est dans la première plage de pressions et la deuxième position lorsque la pression est dans la deuxième plage de pressions. La valve dépendante de la pression fait basculer le composant de valve entre la première position et la deuxième position en réponse à un changement de pression entre la première plage et la deuxième plage et non à un changement de flux. Dans certaines configurations, le composant de valve résilient comprend une pluralité de cuspides, des cuspides adjacents étant assemblés par une aile de cuspide ayant une lèvre de cuspide. Les lèvres de cuspide sont configurées pour entrer en contact mutuel pour fermer sensiblement l'ouverture de valve en réponse à la deuxième plage de pressions à travers le passage de flux. -18- Dans certaines configurations, le dispositif de dérivation de flux comprend un connecteur coudé qui est raccordé à l'interface utilisateur. Un dispositif de dérivation de flux ayant une valve à flux constant peut être disposé pour utilisation à proximité de, adjacent à, ou à une interface utilisateur. Le dispositif de dérivation de flux comprend un passage de flux défini par au moins une paroi. Le passage de flux s'étend entre une partie d'entrée et une partie de sortie configurée pour s'ouvrir vers l'interface utilisateur. Le dispositif de dérivation de flux comprend un orifice de flux s'étendant à travers l'au moins une paroi, l'orifice de flux raccordant le passage de flux et l'air ambiant. L'orifice de flux est positionné entre la partie d'entrée et la partie de sortie. Le dispositif de dérivation de flux comprend une valve à flux constant positionnée dans le dispositif de dérivation de flux. La valve à flux constant est adaptée pour fournir un débit constant à travers le passage de flux lorsqu'une pression à travers le passage de flux dépasse un seuil de pression à flux constant. La valve à flux constant est adaptée pour être déplaçable entre une première position et une deuxième position où, dans la première position, le passage de flux est sensiblement bouché laissant en l'orifice de flux sensiblement ouvert pour le flux de l'interface utilisateur vers l'air ambiant, et, dans la deuxième position, l'orifice de flux est sensiblement bouché en laissant le passage de flux sensiblement ouvert pour le flux de la partie d'entrée vers la partie de sortie. Dans certaines configurations, la valve à flux constant comprend un composant de valve courbé raccordé à l'au moins une paroi à proximité de l'orifice de flux, le composant de valve courbé configuré pour boucher sensiblement le passage de flux dans la première position et pour boucher sensiblement l'orifice de flux dans la deuxième position, le composant de valve courbé étant configuré pour se déplacer entre la première position et la deuxième position. Dans certaines configurations, le composant de valve courbé a une section transversale sensiblement parabolique.
Dans certaines configurations, la valve à flux constant maintient le composant de valve courbé dans la première position lorsqu'une pression à travers le passage de flux est dans une première plage de pression et la deuxième position lorsque la pression à travers le passage de flux est dans une deuxième plage de pression. Dans certaines configurations, la valve à flux constant maintient le composant de valve courbé dans la première position lorsqu'un débit à travers le passage de flux est dans une première plage de flux et la deuxième position lorsque le débit à travers le passage de flux est dans une deuxième plage de flux. Dans certaines configurations, le dispositif de dérivation de flux comprend un connecteur coudé qui est raccordé à l'interface utilisateur. -19- Pour l'homme du métier auquel l'invention appartient, de nombreux changements de construction et des modes de réalisation et applications différant largement apparaîtront d'eux-mêmes sans s'écarter de la portée de l'invention telle que définie dans les revendications annexées. Les présentes spécifications et descriptions sont purement illustratives et ne sont en aucune façon destinées à être limitatives. Le terme « comprenant » est utilisé dans la spécification et les revendications et signifie « constitué au moins en partie de ». Lors de l'interprétation d'une déclaration dans cette spécification et les revendications qui comprend « comprenant », des caractéristiques autres que celle ou celles précédées par le terme peuvent également être présentes. Des termes associés tels que « comprendre » et « comprend » doivent être interprétés de la même manière. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS Ces caractéristiques, aspects et avantages et d'autres de la présente invention sont décrits ci-après en référence aux dessins de modes de réalisation préférés, lesdits modes de réalisation étant destinés à illustrer et non à limiter l'invention, figures dans lesquelles : La figure 1 est un schéma fonctionnel illustrant un procédé de commande qui est agencé et configuré selon certain(e)s caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention et qui peut être mis en oeuvre par un dispositif de commande d'un appareil de distribution de gaz. La figure 2 est un schéma fonctionnel illustrant un système de distribution de gaz qui est agencé et configuré selon certain(e)s caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention. La figure 3a et la figure 3b sont deux exemples non limitatifs de courbes de pression et de flux en fonction du temps pour des parties d'une session en utilisant un appareil qui est agencé et configuré selon certain(e)s caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention. La figure 4 est un schéma fonctionnel d'une configuration expérimentale utilisée pour évaluer des machines agencées et configurées selon certain(e)s caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention.
Les figures 5A à 5F sont des tracés qui présentent des caractéristiques d'ouverture et de fermeture d'un dispositif de dérivation de flux qui est agencé et configuré selon certain(e)s caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention. -20- Les figures 6A à 6F sont des représentations graphiques qui présentent des caractéristiques d'ouverture et de fermeture d'un dispositif de dérivation de flux qui est agencé et configuré selon certain(e)s caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention. Les figures 7A et 7B sont des représentations graphiques qui représentent le flux et la pression en fonction du temps pour chacune de deux valves et illustrent des différences de la caractéristique de valve entre les deux valves. Les figures 8A et 8B sont des représentations graphiques qui présentent le flux et la pression en fonction du temps qui illustrent des différences entre le fonctionnement dans un mode de commande de flux lorsque les valves sont sur le point de se fermer et fonctionner 10 dans un mode de commande de pression. La figure 9A est une élévation de côté en coupe transversale d'une valve de dérivation de flux qui est agencée et configurée selon certain(e)s caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention. La figure 9B est une vue en perspective de la valve de la figure 9A. 15 La figure 9C est une coupe transversale de la valve de la figure 9A représentant un profil de la valve. La figure 10A est une vue en perspective de côté d'une valve de dérivation de flux qui est agencée et configurée selon certain(e)s caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention. 20 La figure 10B est une vue de haut en coupe transversale de la valve de la figure 10A. La figure 10C est une vue en coupe de la valve de la figure 10A faite le long de la droite C-C sur la figure 10B. La figure 10D est une vue en perspective de la valve en coupe de la figure 10C. La figure 11 est une représentation graphique de l'impact des tailles d'orifice de valve sur 25 les débits. La figure 12A est une vue en coupe transversale d'un exemple d'agencement d'aération comprenant une valve à cuspides, l'agencement d'aération étant configuré pour être dépendant de la pression. La figure 12B est une vue en perspective de la valve dans l'exemple d'agencement 30 d'aération illustré sur la figure 12A. La figure 12C est une vue de haut de la valve dans l'exemple d'agencement d'aération illustré sur la figure 12A, dans laquelle la valve est sensiblement ouverte. La figure 12D est une vue de haut de la valve dans l'exemple d'agencement d'aération illustré sur la figure 12A, dans laquelle la valve est sensiblement fermée. -21- La figure 13A est une vue en perspective d'un exemple d'agencement d'aération configuré pour fournir un flux constant. La figure 13B est une élévation de côté en coupe transversale de l'agencement d'aération à flux constant illustré sur la figure 13A, représentant un composant de valve courbé.
La figure 13C est une vue en perspective du composant de valve courbé de l'agencement d'aération à flux constant illustré sur la figure 13A. La figure 14 est une représentation graphique illustrant la relation entre la position de la valve, différents modes de fonctionnement et pressions de fonctionnement. Les figures 15a à 15c sont des représentations schématiques de la fermeture de valve pendant l'expiration. Les figures 16a-16c sont des représentations schématiques de la fermeture de valve pendant l'inspiration. La figure 17 est un sous-programme de flux pour la fermeture commandée d'une valve pendant l'inspiration.
La figure 18 est un sous-programme de flux pour l'ouverture commandée d'une valve pendant l'expiration. La figure 19 est une représentation graphique d'une mise en oeuvre de commande de système. La figure 20 est un sous-programme de flux pour modification entre le mode zéro et le 20 mode de pression. La figure 21 est un sous-programme de flux pour déterminer si le mode zéro doit être ignoré. La figure 22 est un sous-programme de flux pour déterminer un début d'inspiration et un début d'expiration. 25 La figure 23 est une représentation graphique d'un profil de respiration. 30 DESCRIPTION DÉTAILLÉE La description faite ci-après présente un système et des éléments de ce système, qui peut constituer une alternative à une rampe de pression définie au début d'une session de traitement. Le système, et les éléments de ce système, peuvent également constituer une -22- alternative aux basses pressions thérapeutiques (c'est-à-dire, les pressions d'éveil) à d'autres temps auxquels il est estimé qu'un utilisateur est éveillé. Certain(e)s caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention concernent un mode de commande sous-thérapeutique dans lequel l'utilisateur reçoit une des pressions de masque qui sont proches de la pression ambiante ou atmosphérique, qui est présentement appelé « pression zéro ». L'utilisation de la pression zéro contraste avec la CPAP thérapeutique conventionnelle, qui maintient un niveau thérapeutique de pression en permanence lorsqu'une thérapie pour l'apnée obstructive du sommeil est nécessaire. Les termes pression thérapeutique ou plages de pression thérapeutique peuvent désigner une pression ou plage de pression quelconque qui est adaptée pour traiter un patient, ou des pressions de traitement, le traitement pouvant comprendre le traitement du patient pour l'apnée obstructive du sommeil. Par exemple, une pression thérapeutique peut être une pression qui est comprise entre environ 3 cm H2O et environ 30 cm H2O, ou entre environ 3 cm H2O et environ 20 cm H2O. Les termes pression sous-thérapeutique ou plages de pression sous-thérapeutique peuvent comprendre des pressions qui sont des pressions non-traitement. Par exemple, des pressions sous- thérapeutiques peuvent être inférieures ou égales à environ 4 cm H2O. Un mode de commande sous-thérapeutique permet d'appliquer des pressions de masque très faibles à des moments auxquels la thérapie n'est pas nécessaire, souhaitée ou prévue. Les pressions de masque très faibles rendent l'utilisation du système plus plaisante pour l'utilisateur en éliminant une pression inutile ou indésirable chaque fois que cela est possible tout en réduisant la probabilité de compromettre d'autres fonctions du système (par exemple, l'aération externe pour réduire la probabilité de réinspiration de CO2). En raison du confort augmenté produit par une pression perçue réduite lorsqu'une assistance thérapeutique des voies respiratoires n'est ni nécessaire, ni souhaitée, il est estimé que le mode de commande sous- thérapeutique favorise une observance augmentée, ce qui augmente le temps pendant lequel l'utilisateur porte le système et reçoit un traitement CPAP thérapeutique. Un facteur limitant dans la mise en oeuvre de la distribution de gaz sous-thérapeutique avec des appareils CPAP existants est que sensiblement tous les systèmes actuellement utilisés avec des appareils CPAP reposent sur une pression de masque et de circuit non-zéro pour pousser l'air à travers un « orifice de fuite » tout au long du cycle respiratoire. L'air expulsé par l'orifice de fuite permet l'aération du dioxyde de carbone expiré, en particulier pendant l'expiration, et réduit la probabilité de réinspiration de gaz expiré pendant l'inspiration suivante. Lorsque la pression de masque et de circuit diminue au-dessous d'un certain niveau faible (par -23- exemple, généralement environ 2 cm H2O à 5 cm H2O suivant la taille de l'orifice de fuite), l'aération par l'intermédiaire d'un orifice de fuite à taille fixe devient généralement inefficace. Deux types de valves qui peuvent être utilisés dans le système qui est agencé et configuré selon certain(e)s caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention sont des valves « sans réinspiration » et des « valves d'expiration ». Chacun des deux types de valves crée un deuxième orifice à travers lequel le gaz expiré peut être dirigé pour réduire la probabilité de réinspiration. Les valves sans réinspiration sont généralement ouvertes passivement lorsque la pression associée est sensiblement zéro ou zéro (par exemple, lorsqu'un appareil de distribution de gaz a cessé de fonctionner) ou lorsque le flux s'inverse dans un circuit. Des valves d'expiration peuvent également être utilisées dans des circuits non- CPAP et typiquement passent de fermées à ouvertes lors d'augmentations de pression pendant l'expiration. Les valves d'expiration sont souvent entraînées par un mécanisme de déclenchement externe qui détecte une expiration ; cependant, lorsqu'il est utilisé pendant une CPAP, les valves d'expiration ne peuvent pas être dépendantes de la pression à la valve seule parce que la pression est élevée dans la CPAP thérapeutique et pendant l'expiration. De plus, la valve doit être activement déclenchée ou entraînée par un dispositif de commande extérieur. Dans certains modes de réalisation, le système peut être mis en oeuvre avec des valves spécifiquement adaptées ayant des caractéristiques décrites plus loin dans cette spécification. Certaines mises en oeuvre du mode sous-thérapeutique utilisent une décision externe concernant quel mode de la valve est actif. À un point prédéterminé, qui peut être prédit sur la pression CPAP souhaitée ou sur l'état d'éveil d'un utilisateur, le dispositif de commande ajuste les caractéristiques de flux et de pression dans le circuit pour déclencher une augmentation de la fuite hors du circuit, telle que, par exemple mais sans limitation, l'ouverture d'un orifice additionnel ou encore la création d'une augmentation du flux de fuite. Dans le mode CPAP thérapeutique, le dispositif de commande distribue des gaz à un flux et une pression tels que la valve réduise au minimum la taille de la fuite (par exemple, en fermant l'orifice additionnel). De préférence, le changement de comportement de la valve survient généralement sous la forme d'une réponse passive de la valve mais en réponse à un certain signal généré par un algorithme contrôlant la délivrance de CPAP.
De préférence, la transition du mode sous-thérapeutique au mode de fonctionnement de thérapie conventionnel (c'est-à-dire, CPAP) se produit d'une façon sensiblement « lisse » et n'oscille significativement pas avec les balancements respiratoires. Par conséquent, le changement de mode peut être en grande partie non détecté ou très faiblement intrusif pour l'utilisateur. Un aspect pour rendre la transition généralement transparente pour l'utilisateur est -24- la réduction au minimum du changement de conditions du système (par exemple, pression et flux) qui active le changement de mode de fonctionnement de la valve tout en préservant la stabilité du mode de valve. Certain(e)s caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention concernent une valve avec deux modes. Certain(e)s caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention concernent la commande d'activation du mode de valve par des changements du comportement de la distribution de gaz CPAP sans autre signaux de commande externes transmis à la valve. De préférence, malgré un changement de pression minimal mais à un temps souhaité, la valve bascule entre un état « ouvert », un état avec une pression minimale dans le circuit et un flux faible mais significatif vers l'utilisateur, et un état « fermé », un état avec une pression qui peut être augmentée à des niveaux thérapeutiques, et la transition survient avec peu ou pas de changement dans les conditions du système perçu par l'utilisateur. En d'autres termes, l'état « ouvert » désigne l'intérieur du circuit étant ouvert à l'environnement ambiant par l'intermédiaire de la valve tandis que l'état « fermé » désigne un état dans lequel la valve ne permet pas le même flux substantiel entre l'intérieur du circuit et l'air ambiant par l'intermédiaire de la valve. Cependant, un certain flux entre l'intérieur du circuit et l'air ambiant peut être produit dans l'état fermé. Par exemple, la valve peut incorporer un évent de flux de dérivation pour produire une fuite adaptée pendant la thérapie. En référence à la figure 2, le système comprend généralement un dispositif de distribution de gaz 200, une interface utilisateur 204, une conduite ou tube de distribution 202 pour raccordement entre le dispositif de distribution 200 et l'interface utilisateur 204 et un dispositif de dérivation de flux 250. Le dispositif de dérivation de flux est de préférence situé à ou généralement adjacent à l'interface utilisateur 204. Le dispositif de dérivation de flux 250 peut fonctionner dans au moins deux modes. Dans certaines configurations, le dispositif de dérivation de flux 250 fonctionne dans seulement deux modes. Dans un premier mode, l'espace de gaz à l'intérieur de l'interface utilisateur 204 est sensiblement ouvert ou ouvert à l'environnement ambiant par l'intermédiaire du dispositif de dérivation de flux 250. Dans un deuxième mode, le dispositif de dérivation de flux 250 permet à l'utilisateur de recevoir un flux de gaz à une pression de traitement thérapeutique depuis le dispositif de distribution de gaz 200. De préférence, le dispositif de dérivation de flux 250 comprend un type de valve dans lequel la valve 250 est dans les premiers mode ou condition à basse pression ou conditions de flux (c'est-à-dire, des conditions de distribution sous-thérapeutique). Dans cette condition, l'intérieur de l'interface utilisateur 204 est sensiblement ouvert à l'environnement ambiant par -25- l'intermédiaire de la valve 250. Dans le deuxième mode ou condition, la valve 250 est fermé et l'espace de gaz à l'intérieur de l'interface utilisateur 204 est significativement moins ouvert à l'environnement ambiant par l'intermédiaire de la valve 250. Typiquement, l'espace de gaz à l'intérieur de l'interface utilisateur 204 peut être raccordé à tout moment à l'environnement ambiant par l'intermédiaire d'un évent 206, tel qu'un évent de flux de dérivation ou un autre orifice à fuite contrôlée. Par exemple, l'évent 206 est illustré sur la figure 2 sur l'interface utilisateur 204. Dans certaines configurations, l'évent 206 peut faire partie du dispositif de dérivation de flux 250 lui-même. De préférence, le trajet de flux vers l'environnement ambiant par l'intermédiaire du dispositif de dérivation de flux 250, la valve étant dans le premier mode, est un trajet beaucoup plus faible que le trajet de flux par l'intermédiaire de la fuite contrôlée disposée par l'intermédiaire de l'évent 206. Par conséquent, le dispositif de dérivation de flux 250 étant dans le premier mode, le trajet de flux entre le dispositif de distribution de gaz 200 et l'espace de gaz à l'intérieur de l'interface utilisateur 204 est quelque peu restreint mais n'est pas fermé tandis qu'un trajet de flux comparativement ouvert est disposé entre l'espace de gaz à l'intérieur de l'interface utilisateur 204 et les conditions ambiantes environnantes par l'intermédiaire du dispositif de dérivation de flux 250. Dans le deuxième mode, il y a comparativement peu ou pas de flux entre l'espace de gaz à l'intérieur de l'interface utilisateur 204 et les conditions ambiantes environnantes par l'intermédiaire du dispositif de dérivation de flux 250 tandis que le dispositif de dérivation de flux 250 présente une restriction de flux comparativement faible entre l'espace de gaz à l'intérieur de l'interface utilisateur 204 et le dispositif de distribution de gaz 200. De préférence, la commande du dispositif de distribution de gaz 200 et l'agencement du dispositif de dérivation de flux 250 (par exemple, la valve) sont adaptés de sorte que, dans une période de transition dans une direction ou l'autre entre l'application d'une assistance de pression à l'utilisateur et l'application d'une distribution sous-thérapeutique à l'utilisateur, utilisateur, la respiration ne déclenche pas le cyclage répété entre le premier mode et le deuxième mode du dispositif de dérivation de flux 250. En conséquence, la valve 250 ne présente pas de battement à un degré significatif lors de cette transition.
De préférence, le dispositif de dérivation de flux 250 passe du premier mode au deuxième mode et du deuxième mode au premier mode selon le les conditions de flux et de pression prévalentes. Typiquement, ces conditions de flux et de pression sont générées par le dispositif de distribution de gaz 200 et la respiration de l'utilisateur. Par conséquent, le dispositif de distribution de gaz 200 produit une condition de base (par exemple, de flux et/ou pression) et la -26- respiration de l'utilisateur superpose une variation transitoire de flux et/ou de pression lorsque le flux d'inspiration et d'expiration de l'utilisateur est superposé au flux du dispositif de distribution de gaz 200. Le dispositif de dérivation de flux 250 n'a de préférence aucun moyen de contrôle autre que les conditions de flux et/ou pression prévalentes appliquées à la valve 250 et un composant de valve associé. La valve 250 n'est pas activement commandée sauf par le générateur de flux 200 faisant varier les conditions prévalentes de pression et/ou de flux. Lorsque le système bascule progressivement entre une pression sous-thérapeutique et une pression d'assistance thérapeutique dans la distribution de gaz, le dispositif de dérivation de flux 250 se ferme pour passer dans le deuxième mode. De manière similaire, en passant d'une pression d'assistance thérapeutique à un niveau sous-thérapeutique, le dispositif de dérivation de flux 250 s'ouvre pour passer dans le premier mode. La transition peut être instable pour des générateurs de flux à commande de pression ou vitesse normale. En particulier, lorsque les conditions atteignent un niveau auquel la valve 250 passe du premier mode au deuxième mode, la fluctuation de conditions causée la respiration de l'utilisateur peut conduire à l'ouverture et la fermeture de la valve 250 à chaque respiration de l'utilisateur. Un effet similaire peut être observé lorsque l'assistance de pression diminue vers le niveau sous-thérapeutique et approche des conditions de transition pour le dispositif de dérivation de flux 250.
En conséquence, le dispositif de dérivation de flux 250 dans le système illustré passe du premier mode (c'est-à-dire, le mode ouvert) vers le deuxième mode (c'est-à-dire, le mode fermé) dans un premier ensemble de conditions, et du deuxième mode (c'est-à-dire, le mode fermé) vers le premier mode (c'est-à-dire, le mode ouvert) dans un deuxième ensemble de conditions. Le premier ensemble de conditions est relativement plus élevé que le deuxième ensemble de conditions. En conséquence, lorsque la pression et/ou le flux moyens augmentent, lorsque le dispositif de dérivation de flux 250 passe du premier mode au deuxième mode, la pression et/ou le flux minimaux sont déjà au-dessus de la pression et/ou du flux auxquels il passerait du deuxième mode au premier mode. De manière similaire, lorsque la pression et/ou flux moyens diminuent, une fois que le dispositif de dérivation de flux 250 passe du deuxième mode au premier mode, la pression et/ou le flux minimaux sont déjà au-dessous de la pression et/ou du flux auxquels il passerait du premier mode au deuxième mode. De préférence, la différence de niveau de conditions est supérieure à la fluctuation des conditions résultant simplement de la respiration de l'utilisateur. La fluctuation dépend des conditions du système. Par exemple, une fluctuation de pression dans la région de la valve 250 -27- dépend de la résistance au flux sortant du système. Avec le dispositif de dérivation de flux 250 ouvert, l'intérieur de l'interface utilisateur 204 et du dispositif de dérivation de flux 250 sont plus ouvertement raccordés aux conditions ambiantes environnantes et la pression fluctuante crée un balancement de pression plus faible qu'avec le dispositif de dérivation de flux 250 fermé. De plus, avec un grand évent de dérivation 206, le balancement de pression causé par la respiration est réduit. Certaines caractéristiques de l'appareil de distribution de gaz 200 peuvent exacerber le balancement de pression provenant de la respiration de l'utilisateur. Par exemple, une commande de rétroaction de pression fonctionnant de manière à commander la sortie du générateur de flux peut amplifier la fluctuation de flux. La valve 250 est déviée vers la condition ouverte. Dans le mode sous-thérapeutique, la distribution délivrée est destinée à permettre que la valve 250 reste dans la condition ouverte. La commande de rétroaction de pression peut avoir un impact indésirable lorsque la distribution délivrée se rapproche de la condition qui, dans un état stationnaire, conduirait la valve 250 à passer dans la condition fermée. En particulier, dans chaque cycle respiratoire, la commande de pression augmente la sortie du générateur de flux pendant l'inspiration par rapport à l'expiration. Cela conduit le flux passant dans la valve 250 à un point critique, de manière à amorcer la valve 250 pour fermeture. Pendant l'expiration suivante de l'utilisateur, la pression augmente rapidement dans le circuit 202 et la valve « amorcée » ou partiellement fermée 250 20 se ferme alors complètement. Dans certains modes de réalisation, le dispositif de distribution de gaz 200 fonctionne avec un procédé de commande qui réduit l'occurrence d'instabilité de valve (c'est-à-dire, un battement de valve) causé par la fluctuation du flux provenant de la respiration de l'utilisateur. En particulier, le procédé de commande pour le dispositif de distribution de gaz 200, au moins 25 lorsque la condition de distribution se rapproche des conditions de transition entre le premier mode et le deuxième mode, est adapté pour ne pas exacerber significativement, et de préférence atténuer, la fluctuation dans conditions particulières du système qui causent une commutation de la valve 250. Par exemple, la valve 250, qui est décrite plus loin, est sensible au flux. En particulier, la valve 250 est sensible au flux du dispositif de distribution de gaz 200 30 vers l'interface utilisateur 204, au flux vers l'air ambiant par l'intermédiaire de la valve 250, ou les deux. Lorsque les conditions de distribution se rapprochent des niveaux auxquels la valve 250 pourrait être instable, le procédé de commande commande la sortie du dispositif de distribution de gaz 200 en fonction d'un flux de distribution moyen évalué et un flux moyen souhaité. Par exemple, la commande de la distribution de gaz 200 peut mettre en oeuvre une -28- commande de rétroaction basée sur le flux de gaz moyen. De préférence, pendant cette période, le procédé ne comprend pas une commande de rétroaction basée sur la pression. Cela stabilise le flux, ou au moins supprime une influence déstabilisante sur le flux délivré par le générateur de flux ou le dispositif de distribution de gaz 200. Le flux fluctue encore avec la respiration de l'utilisateur, mais le dispositif de commande ne prend pas des mesures qui amplifient cette fluctuation. En conséquence, dans certains modes de réalisation, la commande conduit à une vitesse du générateur à flux faible sensiblement constante et/ou une vitesse du générateur basse pression sensiblement constante et ne répond pas à la respiration d'un utilisateur en modifiant la vitesse du générateur de flux pendant le cycle respiratoire. Étant donné que le flux est faible et n'augmente pas autant lorsque l'utilisateur inspire que dans le cas d'une commande de rétroaction de pression, la valve 250 n'est pas « amorcée » pour fermeture, et donc ne se ferme pas pendant l'expiration. Dans certains modes de réalisation, la pression distribuée au patient dans le mode sous- thérapeutique peut varier dans un spectre sensiblement continu de valeurs de pression ou parmi un nombre discret de valeurs de pression. Les valeurs de pression distribuée peuvent être basées au moins en partie sur la rétroaction associée au patient et peuvent changer en réponse à la respiration d'un patient, l'état de sommeil d'un patient, un événement respiratoire survenant chez le patient, et similaire. Dans certains modes de réalisation, la commande peut être configurée pour fonctionner dans un mode sous-thérapeutique pour produire une distribution de gaz délivré qui peut varier en pression. Par exemple, la pression peut varier dans une plage de pression sous-thérapeutique en réponse à la respiration d'un patient, en fournissant des gaz à une pression d'inspiration pendant une inspiration et en fournissant une pression d'expiration pendant une expiration, la pression d'inspiration étant supérieure à la pression d'expiration et la pression d'inspiration étant dans la plage de pression sous- thérapeutique. Dans un autre exemple, la pression peut varier dans une plage de pression sous-thérapeutique sur la base, au moins en partie, d'une rétroaction associée à la respiration du patient de sorte qu'une distribution délivrée puisse avoir une pression variable dans la plage de pression sous-thérapeutique.
Dans le mode thérapeutique CPAP (par exemple, à des pressions de circuit au-dessus d'un seuil bas d'environ 2 à 3 cm H2O), le dispositif de commande transmet une rétroaction au générateur de flux pour maintenir une « commande de pression ». Pendant l'inspiration, cela cause une augmentation du flux distribué afin de maintenir la pression, qui amène le flux passant dans la valve 250 à un niveau qui amorce la valve 250 pour fermeture. Pendant -29- l'expiration suivante de l'utilisateur, la pression augmente rapidement dans le circuit 202 et la valve « amorcée » ou partiellement fermée 250 se ferme désormais complètement. De plus, la valve 250 est ensuite maintenue fermée par la pression positive désormais continue (par exemple, CPAP).
Dans certains modes de réalisation, la pression distribuée au patient dans le mode thérapeutique peut varier dans un spectre sensiblement continu de valeurs de pression ou parmi un nombre discret de valeurs de pression. Les valeurs de pression distribuée peuvent être basées au moins en partie sur une rétroaction associée au patient et peut changer en réponse à la respiration d'un patient, l'état de sommeil d'un patient, un événement respiratoire survenant chez le patient, et similaire. Dans certains modes de réalisation, la commande peut être configurée pour fonctionner dans un mode thérapeutique pour fournir une distribution de gaz délivrée qui peut varier en pression. Par exemple, la pression peut varier dans une plage de pression thérapeutique en réponse à la respiration d'un patient, en fournissant des gaz à une pression d'inspiration pendant une inspiration et en fournissant une pression d'expiration pendant une expiration, la pression d'inspiration étant supérieure à la pression d'expiration et au moins la pression d'inspiration étant dans la plage de pression thérapeutique. Dans un autre exemple, la pression peut varier dans une plage de pression thérapeutique sur la base, au moins en partie, d'une rétroaction associée à la respiration du patient de sorte qu'une distribution délivrée puisse avoir une pression variable dans la plage de pression thérapeutique.
En effet, les deux modes décrits ci-dessus résultent de l'ajustement de la réponse du générateur de flux CPAP à la nature oscillatoire de la respiration d'un utilisateur et de l'utilisation de l'interaction résultante de la pression et du flux pour commuter le mode de valve sans interagir activement de façon effective avec la valve 250 avec un dispositif de commande séparé.
Un avantage de cet ajustement entre la commande de pression et la commande de flux du dispositif de distribution de gaz 200 et la respiration de l'utilisateur est que, lorsque le générateur de flux est commué entre des modes, l'état de la valve peut être commandé avec un changement minimal de pression ou de flux seul vers l'utilisateur au moment de la transition. Lorsqu'il est agencé et configuré selon certain(e)s caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention, le système produit une pression sous-thérapeutique au début de la session ou à des temps lorsque l'appareil considère que l'utilisateur est éveillé. Dans le présent contexte, des pressions sous-thérapeutiques comprennent des pressions au-dessous d'environ 4 cm H2O, de préférence au-dessous d'environ 3 cm H2O et plus préférablement pressions au-dessous d'environ 1,5 cm H2O et de manière préférée entre toutes pressions environ 1 cm H2O. -30- Le mode sous-thérapeutique peut être sélectionnable par un utilisateur, peut être sélectionnable par un algorithme de commande global de l'appareil, ou peut être une fonction automatique au début de chaque session d'utilisation de l'appareil. Une fois que l'utilisateur est endormi, ou après une période initiale de durée définie de distribution sous-thérapeutique, l'appareil subit une transition et distribue une pression thérapeutique. De préférence, une pression sous-thérapeutique est fournie à l'utilisateur conjointement avec la surveillance du flux distribué à l'utilisateur. Le dispositif de commande de l'appareil surveille le flux distribué à l'utilisateur et ajuste la commande du générateur de flux pour réduire la probabilité de ou éliminer des débits qui peuvent être insuffisants pour permettre une purge correcte de l'interface utilisateur. Par exemple, la commande peut diminuer la probabilité que le débit moyen passe au-dessous d'environ 10 litres par minute, de préférence diminue la probabilité que le débit moyen passe au-dessous d'environ 12 litres par minute, de manière préférée entre toutes diminue la probabilité que le débit moyen passe au-dessous d'environ 15 litres par minute.
Pour une interface utilisateur donnée, un débit particulier peut être jugé suffisant pour produire une purge appropriée. Pour la plupart des interfaces utilisateur actuellement disponibles, un débit moyen d'environ 15 litres par minute est considéré comme étant suffisant. Quel que soit le débit choisi, dans le mode sous-thérapeutique, l'appareil ajuste de préférence le fonctionnement du générateur de flux pour maintenir un débit moyen proche du débit choisi.
Par exemple, le dispositif de commande peut maintenir le flux moyen à environ 5 litres par minute de cette quantité, ou de manière préférée entre toutes à environ 2 litres par minute de cette quantité. À titre d'exemple, le dispositif de commande de l'appareil peut commander le générateur de flux en commandant l'entrée d'alimentation du générateur de flux. Dans ce cas, dans le mode sous-thérapeutique, le dispositif de commande peut diminuer l'entrée d'alimentation vers le générateur de flux lorsque le flux moyen mesuré dépasse la plage de flux souhaitée et peut augmenter la puissance du générateur de flux lorsque le flux moyen est au-dessous de la plage souhaitée. En variante ou en outre, le dispositif de commande peut commander un autre paramètre du générateur de flux, tel que, par exemple mais sans limitation, la vitesse du moteur. Dans un tel cas, le dispositif de commande peut commander une augmentation de vitesse du moteur si le flux est au-dessous de la plage souhaitée et commander une diminution de vitesse du moteur si le flux est au-dessus de la plage souhaitée. -31- En variante ou en outre, le générateur de flux peut comprendre une source de pression et un régulateur de pression. Dans un tel cas, le dispositif de commande peut réduire la pression de consigne du régulateur de pression lorsque le flux mesuré est au-dessus de la plage souhaitée et peut augmenter la pression de consigne du régulateur de pression lorsque le flux est au-dessous de la plage souhaitée. De manière similaire, le dispositif de commande peut réduire la pression de consigne du régulateur de pression lorsque la pression mesurée est au-dessus d'une plage souhaitée, sélectionnée, ou par défaut et peut augmenter la pression de consigne du régulateur de pression lorsque la pression mesurée est au-dessous d'une plage souhaitée, sélectionnée, ou par défaut. De plus, le dispositif de commande peut modifier la pression de consigne du régulateur de pression sur la base, au moins en partie, d'une rétroaction associée au patient, telle que la respiration d'un patient, l'état de sommeil d'un patient, un événement de trouble respiratoire, ou similaire. Le changement de la pression de consigne du régulateur de pression peut être de nature sensiblement continue (par exemple, capable de prendre une plage de valeurs de pression) ou il peut être sensiblement de nature discrète (par exemple, capable de prendre une valeur de pression parmi un ensemble de valeurs de pression). La pression de consigne du régulateur de pression peut avoir une première valeur correspondant à un premier ensemble de critères et une deuxième valeur correspondant à un deuxième ensemble de critères, tels qu'une première valeur de pression lorsque le patient inspire et une deuxième pression lorsque le patient expire. Le dispositif de commande peut fonctionner de façon à faire varier la pression suivant au moins en partie le dispositif CPAP, le mode de fonctionnement, la rétroaction associée au patient, ou une combinaison quelconque de ceux-ci. Dans certains modes de réalisation, le dispositif de commande peut faire fonctionner le générateur de flux de manière à fournir un flux moyen ou il peut être commandé de façon fournir une basse pression moyenne. Par exemple, le dispositif de commande peut commander le générateur de flux pour fournir un flux moyen qui est inférieur ou égal à environ 20 litres par minute, inférieur ou égal à environ 15 litres par minute, inférieur ou égal à environ 12 litres par minute, ou inférieur ou égal à environ 10 litres par minute. Le dispositif de commande peut commander le générateur de flux pour fournir une basse pression moyenne qui est inférieure ou égale à environ 3 cm H2O, inférieure ou égale à environ 2 cm H2O, inférieure ou égale à environ 1,5 cm H2O, inférieure ou égale à environ 1 cm H2O, ou inférieure ou égale à environ 0,5 cm H2O. Dans certains modes de réalisation, le dispositif de commande peut être configuré pour faire fonctionner le générateur de flux sur la base, au moins en partie, d'un flux moyen ou une -32- pression moyenne. Dans certain modes de réalisation, le dispositif de commande peut changer entre un fonctionnement basé, moins en partie, sur un flux moyen ou une pression moyenne. Avantageusement, l'appareil peut fonctionner dans le mode d'administration sous- thérapeutique pendant des périodes dans lesquelles l'utilisateur est éveillé mais dans un mode d'administration thérapeutique lorsque l'utilisateur est endormi. En conséquence, le dispositif de commande peut produire une période de fonctionnement initiale dans le mode sous-thérapeutique pendant chaque session d'utilisation. Cette caractéristique peut également être utilisée dans un appareil qui comprend des fonctions pour déterminer qu'un utilisateur est éveillé pendant des périodes dans la session. Par exemple, le dispositif Fisher & Paykel Healthcare HC250 avec la fonction « Sensawake » détermine des cas d'éveil de l'utilisateur et réduit la pression distribuée à une pression d'éveil prédéfinie une fois qu'il détermine que l'utilisateur peut être réveillé. En mettant en oeuvre les commandes décrites ci-dessus dans un tel dispositif, le dispositif pourrait, après avoir atteint la pression d'éveil, passer en mode sous-thérapeutique.
Dans le mode sous-thérapeutique, dans certains modes de réalisation, la commande vise à maintenir un flux sensiblement stationnaire à un niveau de flux qui est choisi de manière à être suffisant pour maintenir une purge appropriée de l'interface utilisateur 204. Dans le présent contexte, un flux sensiblement stationnaire signifie que le flux moyen sur une période de respirations multiples (par exemple, environ 20 respirations) reste sensiblement constant ou dans une plage limitée (par exemple, une plage de jusqu'à environ 5 litres par minute) malgré les conditions changeantes du système. Les conditions changeantes du système comprennent, par exemple mais sans limitation, le changement des conditions de fuite dû aux changements de l'efficacité d'étanchéité de l'interface utilisateur. À titre de clarification et de comparaison, pour des changements de conditions du système qui conduiraient à une augmentation de flux sous un système commandé à pression constante supérieure à environ 5 litres par minute, la réponse est un flux sensiblement stationnaire dans le mode sous-thérapeutique. Dans le mode sous-thérapeutique, dans certains modes de réalisation, la commande vise à maintenir une basse pression sensiblement stationnaire à une pression qui est choisie pour être confortable pour un utilisateur. Le système peut comprendre une commande de rétroaction de pression, ou bien le système peut comprendre un générateur de flux qui délivre une pression stationnaire à une vitesse de fonctionnement donnée. Par exemple, la commande peut être configurée pour maintenir une basse pression moyenne inférieure ou égale à environ 3 cm H2O, inférieure ou égale à environ 2 cm H2O, inférieure ou égale à environ 1,5 cm H2O, inférieure ou égale à environ 1 cm H2O, ou inférieure ou égale à environ 0,5 cm H2O. Comme un flux -33- sensiblement stationnaire, une basse pression sensiblement stationnaire désigne la basse pression moyenne sur des respirations multiples. La commande peut être configurée pour fournir une basse pression sensiblement stationnaire tout en maintenant un flux suffisant pour maintenir une purge appropriée de l'interface utilisateur 204.
Dans le mode thérapeutique, le dispositif de commande distribue une pression sensiblement stationnaire. Cela peut comprendre une commande de rétroaction de pression, ou résulter d'un générateur de flux avec une sortie de pression stationnaire pour une vitesse de fonctionnement donnée. Comme un flux sensiblement stationnaire, une pression sensiblement stationnaire désigne la pression moyenne sur des respirations multiples. Dans certains modes de réalisation, dans le mode thérapeutique, le dispositif de commande distribue une pression dans la plage de pression thérapeutique qui peut varier au lieu de distribuer une pression sensiblement stationnaire. Dans certains modes de réalisation, dans le mode thérapeutique, le dispositif de commande distribue une pression d'inspiration dans la plage de pression thérapeutique lorsque le patient inspire et une pression d'expiration lorsque le patient expire.
Un exemple non limitatif de procédé de commande qui est agencé et configuré selon certain(e)s caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention est illustré sur la figure 1. Le procédé de commande illustré peut être incorporé dans un appareil qui est agencé et configuré selon certain(e)s caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention. D'autres procédés de commande sont possibles ; comprenant les procédés décrits dans la publication PCT numéro WO 2012/020314, déposée le 12 août 2011 et intitulée « APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING GASES TO A USER ». Le procédé illustré sur la figure 1 détecte généralement un état de sommeil d'un utilisateur, entre dans un mode de commande, et fait varier les paramètres de fonctionnement sur la base, au moins en partie, du mode de commande accédé. Par exemple, s'il est déterminé que l'utilisateur est éveillé, le procédé entre dans un mode sous-thérapeutique dans lequel le générateur de flux fournit un flux ou une pression définis, sélectionnés, ou souhaités à un utilisateur. S'il est déterminé que l'utilisateur est endormi, le procédé entre dans un mode thérapeutique dans lequel le générateur de flux fournit une pression définie, sélectionnée, ou souhaitée à un utilisateur. La transition entre des modes de commande peut comprendre le changement de taille d'une surface d'aération, la surface d'aération fournissant un chemin vers l'air ambiant pour les gaz dans le système. Dans certains modes de réalisation, la surface d'aération augmente lorsque le procédé passe dans mode sous-thérapeutique et diminue lorsque le procédé passe en mode thérapeutique. Dans certains modes de réalisation, la taille de la surface d'aération est déterminée au moins en partie par une position d'une valve -34- dans le système. La surface d'aération peut être formée par un orifice d'aération qui est de préférence situé aussi près que possible de la source du dioxyde de carbone (par exemple, le patient). Par exemple, l'orifice d'aération peut être positionné sur le masque ou l'interface utilisateur, sur un connecteur entre un tube de distribution et l'interface utilisateur, ou dans le tube de distribution. La transition entre les modes de commande peut comprendre le changement d'un état d'élimination de CO2 depuis le système pour maintenir un niveau d'élimination de CO2 qui est au-dessus d'un certain niveau de seuil suffisant pour réduire au minimum ou éliminer la réinspiration de CO2. L'élimination de CO2 peut comprendre l'utilisation d'un agencement d'absorption de CO2 et/ou un agencement d'aspiration qui est configuré pour purger le CO2 du système. Dans certains modes de réalisation, l'état d'élimination de CO2 peut changer suivant le mode de commande. Par exemple, l'état d'élimination de CO2 pour un agencement d'aspiration peut être élevé dans le mode sous-thérapeutique et/ou lorsque le patient est éveillé, et faible lorsqu'il fonctionne dans le mode thérapeutique et/ou lorsque le patient est endormi. De manière similaire, la source de CO2 peut être plus exposée à un absorbeur de CO2 lorsque le dispositif fonctionne dans le mode sous-thérapeutique et/ou le patient est éveillé, moins ou pas exposé à l'absorbeur lorsqu'il fonctionne dans le mode thérapeutique et/ou le patient est endormi. L'élimination de CO2 peut être produire par un agencement d'élimination de CO2 qui est de préférence situé aussi près que possible de la source de dioxyde de carbone (par exemple, le patient). Par exemple, l'agencement d'élimination de CO2 peut être positionné sur le masque ou l'interface utilisateur, sur un connecteur entre un tube de distribution et l'interface utilisateur, ou dans le tube de distribution. Le procédé illustré pour mettre en oeuvre le mode sous-thérapeutique commence à 100 et peut être déclenché par un choix conscient de l'utilisateur, tel que, par exemple mais sans limitation, en sélectionnant un mode de commande en utilisant l'interface de commande d'utilisateur électrique. Dans certains modes de réalisation, le mode peut être un mode de démarrage initial pour l'appareil ou peut être initié par l'appareil selon une stratégie de commande plus large. Après le démarrage, une commande de contrôle amène transmise au générateur de flux amène le générateur de flux à fonctionner à un niveau initial. Voir 102. Par exemple, mais sans limitation, le dispositif de commande peut transmettre une commande de vitesse du moteur en 30 entrée au générateur de flux et un moteur du générateur de flux peut être commandé en vitesse à la vitesse de moteur de commande. Dans certaines applications, l'appareil peut fournir une ou plusieurs d'une ou plusieurs valeurs de pression de commande, une ou plusieurs valeurs de flux de commande ou une ou plusieurs entrées de puissance de moteur en tant que paramètres d'entrée. De préférence, le paramètre d'entrée de commande initial pour le générateur de flux -35- est à un niveau qui produirait normalement une pression sous-thérapeutique entre environ 0,2 cm H2O et 2 cm H2O avec une interface utilisateur correctement ajustée. Dans l'exemple illustré, la vitesse du moteur est réglée à environ 4000 tours/min. Une évaluation est ensuite effectuée pour déterminer si l'utilisateur est endormi. Voir 104.
De préférence, le dispositif de commande maintient une valeur représentant l'opinion du dispositif de commande sur le fait que l'utilisateur est endormi ou réveillé. Cette valeur peut être une probabilité évaluée par le dispositif de commande du fait que l'utilisateur est endormi ou réveillé. La valeur peut être évaluée par rapport à des critères pour décider s'il faut continuer en se basant sur le fait que l'utilisateur est endormi ou continuer en se basant sur le fait que l'utilisateur est éveillé. La valeur peut être maintenue par, par exemple mais sans limitation, l'évaluation de profils respiratoires récents de l'utilisateur, l'évaluation de l'historique récent d'événements apnéiques et/ou de respiration obstruée de l'utilisateur. Cela peut être examiné sur une période donnée, telle que, par exemple mais sans limitation, les quelques minutes précédentes, dix minutes ou une autre durée similaire. Des procédés adaptés quelconques pour déterminer que l'utilisateur est endormi ou est éveillé peuvent être utilisés. Des procédés adaptés sont décrits dans d'autres publications de brevet, par exemple, US 6 988 994 et US 2008/0092894. Les évaluations « endormi », et la maintenance d'une valeur de sommeil, peuvent être effectuées selon un programme de commande séparé exécuté en parallèle avec le programme de commande décrit en référence à la figure 1. Les programmes de commande séparés peuvent généralement être des sous-programme de microprogrammes séparés qui peuvent être exécutés séquentiellement dans un cycle d'exécution donné mais peuvent également fonctionner en paràllèle. Si un programme de commande séparé est utilisé, le programme de commande de la figure 1 détermine si l'utilisateur est endormi ou réveillé sur la base d'un paramètre d'entrée maintenu ou transmis par l'autre programme de commande. Si le programme détermine que l'utilisateur est endormi, alors une pression thérapeutique est appliquée. Voir 106. L'application de pression thérapeutique peut commencer, par exemple, en passant immédiatement à une pression initiale prédéterminée (par exemple, environ 3 ou 4 cm H20 ou plus) pour thérapie. Cette pression peut être un préréglage du dispositif ou peut être une pression variable définie par un médecin. Dans certaines configurations, le procédé peut passer directement à une preSsion de traitement totale, par exemple, une pression de traitement prescrite par un médecin et préconfigurée dans le dispositif. Dans certaines configurations, le procédé de commande peut passer à un mode de titrage automatique qui commence à une pression thérapeutique initiale et qui ajuste la pression d'alimentation en -36- fonction d'événements respiratoires, tels que des apnées, des hypopnées, des obstructions de flux, et des périodes de respiration normale. Dans le mode thérapeutique, le procédé de commande cherche de préférence à maintenir une pression sensiblement stationnaire. Par exemple, le dispositif de commande peut commander le générateur de flux sur la base de l'entrée provenant d'un capteur de pression qui détecte la pression dans l'interface utilisateur 204 en utilisant la rétroaction du capteur de pression pour contrôler la vitesse de, ou l'entrée de puissance vers, le générateur de flux, ou pour contrôler le paramètre d'entrée d'un régulateur de pression. La pression dans l'interface patient 204 peut être détectée d'une manière adaptée quelconque. Par exemple, la pression peut être détectée par un capteur qui est positionné directement dans l'interface utilisateur 204 ou par un capteur qui est interfacé avec une partie du trajet de flux vers l'interface utilisateur 204 qui est en aval du générateur de flux. Dans certains modes de réalisation, la pression sensiblement stationnaire peut être générée en utilisant un ventilateur ayant une sortie de pression sensiblement constante pour une vitesse de ventilateur donnée dans une large plage de flux ou à partir d'un régulateur de pression, tel qu'un régulateur de pression autorégulé, par exemple mais sans limitation, qui peut, par exemple mais sans limitation, utiliser une commande de rétroaction mécaniquement opérationnelle pour ajuster la sortie de pression en fonction d'un paramètre d'entrée particulier. Dans certains modes de réalisation, la pression sensiblement stationnaire peut affecter une taille d'une surface d'aération du système. Par exemple, une augmentation de pression peut diminuer la taille de la surface d'aération, une pression constante peut maintenir la taille de la surface d'aération, et une diminution de pression peut augmenter la taille de la surface d'aération. Dans certains modes de réalisation, le système comprend un agencement d'aération adaptable qui se déplace entre deux positions correspondant à un mode thérapeutique et un mode sous-thérapeutique, les deux positions affectant la taille de la surface d'aération. Par exemple, lors de la transition vers le mode thérapeutique, l'agencement d'aération adaptable peut diminuer la taille de la surface d'aération (par rapport à un état initial ou au mode sous-thérapeutique) en raison, au moins en partie, d'une augmentation de pression et/ou de flux. Le mode thérapeutique (par exemple, pression positive, CPAP ou autotitrage) peut être 30 conduit selon programme et/ou procédé de traitement adapté quelconque. La commande de la pression appliquée particulière dans ces procédés peut être effectuée par un programme ou sous-programme de commande séparé fonctionnant en parallèle ou sinon conjointement avec le programme de commande décrit en référence à la figure 1. -37- En référence à nouveau à la figure 1, le procédé de commande illustré commence à boucler pour déterminer à quel moment un utilisateur se réveille afin que la machine puisse répondre au réveil de l'utilisateur. Voir 108. Par exemple, la boucle de commande dépend de la sortie de la boucle de commande séparée qui détermine sur une base continue un état réveillé de l'utilisateur. Comme décrit à 110, si l'utilisateur est encore endormi, le procédé continue d'appliquer la pression de traitement thérapeutique. Voir 106. La boucle de commande 106, 108, 110 continue jusqu'à ce qu'il soit déterminé que l'utilisateur est éveillé. S'il est déterminé que l'utilisateur est éveillé, le procédé démarre le mode sous-thérapeutique. Par exemple mais sans limitation, le mode sous-thérapeutique peut être démarré en modifiant le paramètre d'entrée pour le générateur de flux de sorte que le générateur de flux fournisse des gaz à une pression sous-thérapeutique. Voir 102. Dans certains modes de réalisation, lors de la transition vers le mode sous-thérapeutique depuis le mode thérapeutique, la surface d'aération du système augmente en taille. Par exemple, l'agencement d'aération adaptable peut augmenter la taille de la surface d'aération (comparé à un mode thérapeutique) en raison, au moins en partie, d'une diminution de pression et/ou flux. Une fois de plus, le procédé détermine si l'utilisateur est éveillé. Voir 104. Si l'utilisateur est éveillé, le procédé procède à la mesure du flux. Voir 118. À 118, 120, 124, la mesure du flux est comparée à une plage de flux préférée et, à 124, 128, le paramètre d'entrée envoyé au générateur de flux est ajusté en conséquence. De préférence, le procédé vérifie (voir 118) un flux évalué par rapport à une valeur de flux inférieure. Par exemple, le procédé vérifie si le flux moyen récent (par exemple, le flux moyen sur les 5 respirations, 10 respirations, 10 secondes, 30 secondes précédentes ou une période similaire) est inférieur à un seuil inférieur (par exemple, environ 15 1/min).
Le seuil inférieur peut être une valeur prédéterminée fixe. Par exemple, la valeur peut être choisie de manière à être adaptée pour toutes les interfaces utilisateur adaptées. Dans certains modes de réalisation, la valeur de seuil inférieur peut être une valeur réglable, par exemple, de sorte qu'elle puisse être définie selon une interface utilisateur particulière utilisée par l'utilisateur. Dans certains modes de réalisation, la valeur de seuil inférieur peut être extraite d'une table de valeurs sur la base d'une identité déterminée de l'interface utilisateur ou pourrait être évaluée pour une interface particulière dans un mode de test exécuté par l'appareil. Dans le cas le plus simple, une valeur de flux prédéfinie fixe, telle qu'une valeur de limite inférieure de flux d'environ 15 litres par minute, est considérée comme étant suffisante pour produire une amélioration significative du confort par rapport à l'art antérieur sans compromettre la sécurité. -38- Si le flux moyen évalué est inférieur au niveau de seuil inférieur, le procédé de commande ajuste le paramètre d'entrée du générateur de flux pour augmenter la sortie du générateur de flux. Par exemple, le dispositif de commande peut augmenter une vitesse du moteur de demande. Voir 124.
Une vérification additionnelle peut être effectuée après la détermination que le flux moyen est au-dessous de la limite de contrôle inférieure. Voir 122. La vérification additionnelle détermine si la pression a atteint un niveau de pression thérapeutique. Bien qu'il soit décrit comme survenant après la vérification de limite de commande inférieure (voir 118), la vérification de niveau de pression peut survenir à un temps adapté quelconque. Par exemple, dans le procédé illustré, la vérification additionnelle peut être effectuée entre la vérification de niveau de seuil inférieur et l'augmentation de la sortie. Voir 122, 118, 124. De préférence, le procédé vérifie une pression évaluée dans la distribution de l'utilisateur par rapport à un seuil de pression, par exemple mais sans limitation, 4 cm H2O. Voir 122. Lorsque le flux est évalué au-dessous de la limite inférieure à 118 et la pression est évaluée au-dessus du seuil à 122, le procédé procède de préférence en quittant le mode sous-thérapeutique et en faisant passer la commande en mode thérapeutique, comme décrit ci-dessus en référence à 106. Dans certains modes de réalisation, dans le mode sous-thérapeutique, le procédé de commande mesure la pression et commande le générateur de flux pour fournir des gaz à une pression sous-thérapeutique. Le générateur de flux peut être commandé pour fournir des gaz à une basse pression moyenne qui est dans une plage de pression ou au-dessous d'un seuil supérieur de pression. De manière similaire au procédé pour commander le générateur de flux en utilisant un flux évalué décrit ci-dessus, le procédé de commande peut recevoir une pression évaluée et ajuster un paramètre d'entrée envoyé au générateur de flux pour obtenir une pression cible qui est dans la plage de pression ou au-dessous du seuil supérieur de pression.
Le procédé de commande peut également définir une condition de défaut, par exemple à 126. Le dispositif de commande peut fournir une indication de la condition de défaut en tant qu'alerte sur l'interface de commande d'utilisateur électrique du dispositif ou enregistrer la condition de défaut dans un journal de données de session maintenu par le dispositif pour analyse ultérieure par l'utilisateur, le médecin ou une autre partie intéressée.
Lorsque le procédé de commande augmente la sortie du générateur de flux à 124, cela est effectué, par exemple, en augmentant le paramètre de demande pour le générateur de flux. L'augmentation peut être une augmentation incrémentielle prédéterminée fixe, une augmentation incrémentielle qui varie en fonction de la valeur actuelle du paramètre, ou une augmentation incrémentielle qui en fonction de la différence entre la valeur actuelle du flux -39- moyen et la plage de flux souhaitée ou la différence entre la valeur actuelle de la pression moyenne et la plage de pression souhaitée. Par exemple, mais sans limitation, le nouveau paramètre d'entrée (par exemple, la nouvelle vitesse du moteur dans un mode de réalisation de commande de vitesse du moteur) peut être une fonction de la vitesse du moteur actuelle, la valeur actuelle de flux moyen, une valeur souhaitée de flux moyen, la présente pression moyenne, et une basse pression moyenne souhaitée. En variante, si la valeur de flux moyen est au-dessus de valeur de plage minimale (voir 118), le procédé de commande vérifie la valeur de flux moyen par rapport à un seuil supérieur de valeur de flux pour la plage. Voir 120. De préférence, pour maintenir une basse pression sous-thérapeutique, la plage de flux entre la valeur minimale et la valeur maximale est maintenue à un minimum. Par exemple, la plage de flux peut être d'environ 5 litres par minute ou moins, de préférence environ 3 litres par minute ou moins, et de manière préférée entre toutes environ 2 litres par minute ou moins. En variante, un ajustement à la hausse et à la baisse du paramètre de commande pour le générateur de flux peut être effectué sur la base d'une valeur de flux moyen unique ou sur la base d'une valeur de basse pression moyenne souhaitée unique. Cela est particulièrement adapté si un incrément d'ajustement pour le paramètre de commande est une fonction de la différence entre la valeur moyenne de flux ou de pression actuelle et la valeur moyenne de flux ou de pression souhaitée. Dans ce procédé, par exemple, la vérification par rapport à la valeur de seuil supérieur de flux (voir 120) peut être supprimée, le procédé passant directement de 118 à 128 dans le cas dans lequel la valeur de flux moyen n'est pas inférieure à la valeur de flux souhaitée. Cet agencement conduira à un ajustement fréquent du paramètre d'entrée de moteur, mais si les ajustements fréquents sont faibles, ils peuvent ne pas être significatifs. De manière similaire, une configuration peut être utilisée qui n'a pas de seuil inférieur de flux.
Si le flux moyen ou la pression moyenne sont déterminés comme étant au-dessus de la plage préférée à 120 (ou à 118 selon le procédé modifié décrit ci-dessus), alors à 128 le procédé de commande diminue le paramètre d'entrée pour le générateur de flux. Par exemple, la diminution peut être un décrément prédéterminé, ou un décrément variable en fonction de la valeur actuelle de flux ou pression moyens, la valeur actuelle du paramètre d'entrée ou la différence entre les flux ou pression moyens actuels et la plage souhaitée de flux ou pression moyens. Le procédé retourne alors à 104. Le procédé décrit à 104, 118, 124, 120 et 128 constitue généralement une commande de rétroaction commandant la sortie du générateur de flux en fonction d'un débit ou une pression souhaité(e) (une plage souhaitée de débit ou de -40- pression) et sur la base d'une valeur moyenne de débit évaluée ou une valeur moyenne de pression évaluée. Dans certains modes de réalisation, des transitions entre des modes de fonctionnement peuvent être effectuées en synchronisation avec une respiration d'un utilisateur. La commande du générateur de flux peut augmenter ou diminuer la pression et/ou le flux correspondant à un changement de mode de fonctionnement et la commande peut effectuer les changements en synchronisation avec une inspiration de l'utilisateur, une expiration de l'utilisateur, ou en synchronisation à la fois avec une inspiration et une expiration de l'utilisateur, comme décrit de manière plus détaillée présentement. Par exemple, s'il est déterminé que l'utilisateur dort, le 10 procédé de commande peut passer en mode thérapeutique et augmenter la pression moyenne en synchronisation avec une inspiration de l'utilisateur. Dans certaines configurations, la transition entre les modes de commande en synchronisation avec la respiration d'un utilisateur correspond à l'augmentation ou la diminution d'une surface d'aération d'un agencement d'aération adaptable, comme décrit de manière plus détaillée présentement en référence aux 15 figures 13a à 13c. Dans certains modes de réalisation, la transition d'une pression à une autre pression est initialisée pendant un état de respiration particulier. Par exemple, la transition d'un mode sous-thérapeutique à un mode thérapeutique peut être effectuée de façon synchrone avec l'état respiratoire en commençant à accélérer le moteur de soufflage au pic de l'expiration du patient. De cette manière, le moteur aurait suffisamment accéléré pour distribuer la pression 20 thérapeutique juste au moment auquel le patient commence à inspirer. De cette manière, la transition entre des modes en synchronisation avec un état respiratoire peut comprendre une transition qui commence dans un premier état respiratoire et termine pendant l'état respiratoire suivant (par exemple, commence pendant une expiration et termine pendant l'inspiration suivante). 25 Les figures 3A et 3B illustrent l'effet d'une opération de commande selon certain(e)s caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention. Ces représentations graphiques sont destinées uniquement à être représentatives et ont été simplifiées en conséquence. La section A de la figure 3A représente une respiration normale au début d'une session. La pression est faible (par exemple, approximativement 0 cm H20) cependant le flux 30 est en moyenne inférieur à environ 15 I/min. La section B de la figure 3A représente le dispositif répondant au débit faible dans la section A, qui conduit à une vitesse augmentée du générateur de flux vitesse (par exemple, 118, 124 sur la figure 1), de manière à amener le flux et la pression à augmenter. -41- La section C de la figure 3A représente une fuite introduite (par exemple, une fuite de masque survient) et le niveau de flux augmentant en conséquence. La pression diminue légèrement en raison de la fuite. La section D de la figure 3A représente l'algorithme répondant au niveau augmenté de flux en réduisant la vitesse du générateur de flux jusqu'à ce que le flux soit à nouveau en moyenne d'approximativement 15 l/min (par exemple, 120, 128 sur la figure 1). La diminution de vitesse réduit en outre la pression. La section E de la figure 3B représente une respiration normale. La section F de la figure 3B représente un utilisateur ayant une apnée. L'apnée est représentée par l'aplatissement du signal de flux. La section G de la figure 3B montre que, en réponse à l'événement dans la section F de la figure 3B, le dispositif élève la pression et la respiration normale reprend (par exemple, 104, 106 sur la figure 1). Le signal de flux chaotique à la fin de la section G indique que l'utilisateur s'est éveillé et, à la section H, la pression est réduite en conséquence jusqu'à ce qu'un flux moyen d'approximativement 151/min soit maintenu à nouveau (par exemple, 108, 102 sur la figure 1). En référence à nouveau à la figure 2, la figure 2 représente un schéma fonctionnel illustrant un mode de réalisation d'un système de distribution de gaz respiratoires qui est agencé et configuré selon certain(e)s caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention. Le système complet comprend le dispositif de distribution de gaz 200, qui est un appareil pour délivrer une distribution de gaz respiratoires, la conduite de distribution 202 et l'interface utilisateur 204. Comme décrit ci-dessus, le dispositif de dérivation de flux 250 peut être situé à, sur ou adjacent à l'interface utilisateur 204. De préférence, le dispositif de dérivation de flux 250 est à un de ces emplacements parce qu'il permet l'aération vers l'atmosphère dans certains conditions de fonctionnement, ce qui limite la réinspiration de dioxyde de carbone et fournit de l'oxygène. La conduite de distribution 202 s'étend d'une sortie du dispositif de distribution de gaz 200 à l'interface utilisateur 204. Dans certains modes de réalisation, le système de distribution de gaz respiratoires comprend un agencement d'élimination de CO2 configuré pour éliminer le dioxyde de carbone du système de distribution de gaz. De préférence, l'agencement d'élimination de CO2 peut être positionné à proximité du patient, par exemple dans la conduite de distribution 202 ou à l'interface utilisateur 204. L'interface utilisateur comprend de préférence l'évent de flux de dérivation 206 qui permet une fuite contrôlée depuis l'interface utilisateur 204. La fuite contrôlée permet que l'intérieur de l'interface utilisateur 204 soit purgée en continu par des gaz frais fournis par le dispositif -42- d'alimentation 200. L'interface utilisateur 204 peut comprendre l'un quelconque de nombreux types d'interface utilisateur typique pour la distribution de PAP, comprenant, mais non limités à, par exemple mais sans limitation, des masques nasaux, des masques faciaux intégraux, des masques oraux, des interfaces orales, des coussins narinaires, des joints nasaux ou des canules nasales. L'évent 206 peut être situé directement sur l'interface utilisateur 204, l'évent 206 peut être situé en position adjacente à l'interface utilisateur 204 sur un connecteur entre l'interface utilisateur 204 et le tube de distribution 202, ou l'évent 206 peut être situé à travers la paroi du tube de distribution 202 à un emplacement proche de l'interface utilisateur 204, par exemple mais sans limitation. L'agencement d'élimination de CO2, s'il est inclus, peut être situé sur l'interface utilisateur 204, adjacent à l'interface utilisateur 204 sur un connecteur entre l'interface utilisateur 204 et le tube de distribution 202, ou il peut être situé au niveau de la paroi du tube de distribution 202 à un emplacement à proximité de l'interface utilisateur, par exemple mais sans limitation.
L'agencement d'élimination de CO2 peut comprendre, par exemple, un agencement d'absorption de CO2 et/ou un agencement d'aspiration de CO2. L'appareil de distribution illustré 200 comprend un générateur de flux, qui peut comprendre un ventilateur 210 entraîné par un moteur électrique 212. De l'air est aspiré par une entrée 214 dans le boîtier de l'appareil par le ventilateur 210. De l'air sous pression quitte le ventilateur 210 et est distribué à l'utilisateur par l'intermédiaire de la conduite de distribution 202, par exemple. Dans certains modes de réalisation, des générateurs de flux contrôlables peuvent être alimentés par une source de gaz à pression élevée et réguler un flux de gaz à partir de la source à pression élevée.
L'appareil 200 peut comprendre un humidificateur 216. Dans certains modes de réalisation, l'humidificateur 216 comprend un humidificateur à circulation dans lequel de l'air traversant une chambre d'humidificateur absorbe une quantité de vapeur d'eau à partir d'une alimentation en eau contenue dans un réservoir 218. Le réservoir d'eau 218 peut être chauffé par un dispositif de chauffage 220. L'humidificateur 216 peut être intégré dans le même boîtier que le générateur de flux 210 ou peut être un composant séparé qui peut être utilisé en option. Le dispositif de chauffage 220 et le moteur 212 sont alimentés avec de l'électricité provenant d'une alimentation 222. La quantité d'électricité fournie au moteur 212 et la quantité d'électricité fournie au dispositif de chauffage 220 peut être régulée par des sorties d'un dispositif de commande 224. Le dispositif de commande 224 est également alimenté avec de -43- l'électricité provenant de l'alimentation 222. Le dispositif de commande 224 reçoit une entrée d'une interface de commande d'utilisateur électrique 226, par exemple, mais sans limitation. Le dispositif de commande 224 comprend de préférence un micro-ordinateur intégré avec des programmes de commande stockés ou similaire.
Le dispositif de commande 224 est également pourvu d'une interface 228 qui est utilisée pour raccordement à une source de données externe. Par exemple, mais sans limitation, la source de données externe peut être une interface de communication, telle qu'un modem, ou peut être une interface avec une mémoire externe, telle qu'une carte à puce, un lecteur de disque, une mémoire flash ou similaire. Pour utilisation générique, l'interface 228 peut être un orifice de communication de données adapté qui est agencé et configuré selon l'un quelconque des nombreux standards disponibles (par exemple, un port USB (Universal Serial Bus)). L'interface 228 peut être utilisée pour raccordement à une large gamme de dispositifs périphériques. Dans certaines configurations, l'interface 228 peut être remplacé par ou augmenté avec un dispositif de communication sans fil (par exemple, Bluetooth, Wi-Fi, etc.).
Le dispositif de commande 224 comprend de préférence des interfaces pour recevoir une entrée depuis l'interface de commande utilisateur électrique 226 et pour recevoir une entrée depuis un ou plusieurs capteurs. Les capteurs peuvent comprendre un capteur de flux 230 et un capteur de pression 232. Le capteur de pression 232 peut être positionné en aval du ventilateur 210. Le capteur de flux 230 peut être positionné en amont ou en aval du ventilateur 210.
L'appareil est de préférence configuré pour exécuter des procédés de commande sous la forme de programmes de commande exécutables par un micro-ordinateur du dispositif de commande 224, par exemple mais sans limitation. Dans certains modes de réalisation, le dispositif de commande 224 peut comprendre un circuit électronique fixe exécutant des programmes de commande, un circuit logique programmé (par exemple, un FPGA) exécutant des programmes de commande ou similaire. Des circuits électroniques et circuits logiques adaptés quelconques exécutant le programme de commande peuvent être utilisés. En fait, tous les procédés et processus présentement décrits peuvent être réalisés dans, et totalement automatisés via, des modules de code logiciel exécutés par un ou plusieurs ordinateurs ou processeurs d'usage général. Les modules de code peuvent être stockés dans un type quelconque de support lisible par ordinateur ou un autre dispositif de stockage informatique. Certains ou tous les procédés peuvent être réalisés dans du matériel informatique spécialisé. De plus, les composants présentement référencés peuvent être mis en oeuvre dans un matériel, un logiciel, un micrologiciel, ou une combinaison de ceux-ci. -44- L'appareil illustré, qui fonctionne de préférence selon les procédés de commande présentement décrits, produit un mode de fonctionnement sous-thérapeutique qui est appliqué à l'utilisateur pendant que l'utilisateur est éveillé. La respiration à cette pression inférieure peut être moins difficile qu'aux basses pressions thérapeutiques appliquées au début de la thérapie par d'autres dispositifs. Cela peut être plus confortable et plus plaisant pour l'utilisateur final, de manière à améliorer l'acceptation et l'observance de la thérapie. Simultanément, un flux minimal à travers la conduite de distribution 202 est produit pour distribuer un flux adéquat de gaz respiratoires frais à l'interface 204 pour purger l'interface utilisateur 204 et réduire la probabilité de réinspiration de l'utilisateur.
Comme décrit ci-dessus, après la détection du sommeil, ou un échantillon de perturbation respiratoire, l'appareil augmente la pression distribuée à un niveau thérapeutique prédéterminé ou automatiquement déterminé à un taux confortable et tolérable. Lorsque le sommeil ou une perturbation respiratoire survient, il peut être supposé que l'utilisateur est endormi. En conséquence, l'utilisateur ne doit pas être conscient de ou subir consciemment les pressions thérapeutiques supérieure requises, à nouveau en espérant améliorer l'observance. De préférence, si l'utilisateur se réveille pendant la session de sommeil, l'appareil retourne à l'état sous-thérapeutique. L'utilisateur désormais conscient ne subit désormais plus, ou subit seulement pendant un temps limité, les pressions thérapeutiques plus élevées qui sont fournies pendant qu'ils sont endormis parce que l'appareil retourne à l'état sous-thérapeutique. Cela devrait également augmenter l'observance de l'utilisateur, en particulier dans les phases tardives d'une session de sommeil, où l'utilisateur peut enlever et mettre de côté l'interface utilisateur avant de tenter de se rendormir. Le procédé comme décrit peut être adapté par des variations supplémentaires. Certaines de ces variations sont décrites ci-dessus et plusieurs autres sont décrites ci-dessous. Ceci n'est pas un résumé exhaustif et de nombreuses autres variations et alternatives supplémentaires sont possibles sans s'écarter de la portée de certain(e)s caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention. Selon une variation, l'appareil peut surveiller un ou plusieurs du flux, de la pression, ou d'autres paramètres qui peuvent indiquer la fréquence respiratoire de l'utilisateur. À partir de la fréquence respiratoire de l'utilisateur, le dispositif de commande peut déterminer une fréquence respiratoire augmentée ou un volume respiratoire augmenté. En présence d'une fréquence respiratoire ou un volume respiratoire augmenté, ou les deux, le dispositif de commande 224 peut augmenter le niveau de flux souhaité dans le mode sous-thérapeutique. Une fréquence respiratoire augmentée ou un volume respiratoire augmenté peut être indicateur d'une -45- réinspiration de dioxyde de carbone. L'augmentation du niveau de flux souhaité dans le mode sous-thérapeutique peut adapter le niveau de flux de mode sous-thérapeutique pour prendre en compte les conditions prévalentes du système. Le dispositif de commande 224 peut en outre filtrer cette réponse en fonction de l'état de sommeil actuel de l'utilisateur, ce qui peut contribuer à réduire la probabilité de faux positifs en raison de rêves, fuites de masque et similaire. Selon une autre variation, un ou plusieurs sous-programmes peuvent être disposés pour vérifier les occurrences de pression négative dans l'interface utilisateur 204 dans le mode de distribution sous-thérapeutique. Par exemple, le programme de commande du dispositif de commande 224 peut mesurer, dériver ou calculer une pression dans le masque ou l'interface 204 sur une base continue, ou au moins à un temps ou des temps pendant l'inspiration de l'utilisateur. Si la pression du masque ou de l'interface diminue au-dessous d'un seuil prédéterminé (par exemple, environ 0 cm H2O ou légèrement au-dessous d'environ 0 cm H2O) pendant l'inspiration de l'utilisateur, alors le programme de commande adapte la thérapie administrée dans le but de réduire ou éliminer ces pressions au-dessous de zéro. Ces pressions négatives peuvent sinon être subies par l'utilisateur comme un sentiment désagréable d'être privé d'air. Le programme de commande peut appliquer l'adaptation instantanément (par exemple, l'appliquer dans un cycle respiratoire) ou sur une durée plus longue (par exemple, en ajustant périodiquement un paramètre d'amplification d'inspiration). Le dispositif de commande 224 peut obtenir la pression dans l'interface 204 en disposant un capteur à l'interface 204 pour recevoir des mesures directes de la pression interne à l'interface utilisateur. Dans certains modes de réalisation, le dispositif de commande 224 peut prédire la pression à l'interface 204 à partir d'une mesure de la pression du flux distribué quittant le générateur de flux 210 (par exemple, avant ou après l'humidificateur 216) et une chute de pression prédite entre l'emplacement de la mesure et l'interface 204 (par exemple, de part et d'autre de la longueur de la conduite de distribution). Le programme de commande peut prédire la chute de pression sur la base du flux instantané le long de la conduite 202, par exemple. Le programme de commande peut supposer que la conduite 202 a une certaine résistance au flux ou peut calculer la résistance de la conduite 202 ou un autre assemblage de composants en mettant en oeuvre un test pré-thérapie comparant la pression distribuée et le flux sans interface utilisateur raccordée à la conduite. Le programme de commande peut mettre en oeuvre un procédé adapté quelconque. Le programme de commande peut adapter la distribution sous-thérapeutique de plusieurs façons. Une option serait d'augmenter le flux moyen cible. Cependant, l'augmentation du flux moyen cible peut augmenter les pressions de crête pendant l'expiration de l'utilisateur et -46- augmenter la pression moyenne globale, de manière à réduire certains des avantages en termes de confort prévus. Dans certaines configurations, le dispositif de commande peut amplifier le flux distribué lors de l'inspiration de l'utilisateur, par exemple, en augmentant la sortie du générateur de flux au début de l'inspiration et en réduisant ensuite la sortie du générateur de flux de retour à un niveau inférieur pour l'expiration. Le programme de commande peut surveiller la respiration de l'utilisateur pour déterminer le début et la fin de l'inspiration en surveillant la variation de flux ou pression distribué sur une base respiration par respiration. Bien que le flux moyen sur des respirations multiples soit maintenu sensiblement constant, le flux varie d'une manière essentiellement sinusoïdale au cours du temps avec la respiration de l'utilisateur. Le flux est plus élevé pendant l'inspiration que pendant l'expiration. Le programme de commande peut déterminer la phase d'inspiration à partir de cette variation. Selon une autre variation, le programme de commande (par exemple, le programme de commande exécuté par le dispositif de commande) peut fournir un paramètre réglable produisant un flux d'inspiration amplifié. Par exemple, un paramètre réglable peut être défini sur une échelle. Une valeur de 0 indique aucune amplification du paramètre d'entrée pour le générateur de flux pendant l'inspiration par rapport à l'expiration. Une valeur progressivement plus élevée indique une amplification progressivement plus élevée du paramètre d'entrée du générateur de flux utilisé pendant l'inspiration par rapport à l'expiration. L'utilisateur ou le médecin de l'utilisateur pourrait définir le paramètre en fonction de la mesure, selon une évaluation qualitative du volume respiratoire total de l'utilisateur, ou en fonction de cas rapportés d'essoufflement pendant la phase de distribution sous-thérapeutique. Le dispositif de commande 224, tout en mettant en oeuvre la phase sous-thérapeutique, peut commander un paramètre d'entrée de référence pour le générateur de flux 210 en fonction du flux distribué moyen et, pendant les périodes d'inspiration ou les périodes d'expiration, peut commander le paramètre d'entrée du générateur de flux 210 en fonction d'une combinaison du paramètre de référence et de l'amplification d'inspiration réglable. En fonction de cela, la valeur de référence pourrait être appliquée pendant l'inspiration ou l'expiration. Si la valeur de référence est appliquée pendant l'expiration, le paramètre d'inspiration est une amplification au- dessus de la valeur de référence. Lorsque la valeur de référence est appliquée pendant l'inspiration, la pression d'expiration est une réduction au-dessous de la valeur de référence en fonction du paramètre défini. En amplifiant le flux (c'est-à-dire, en amplifiant au-delà de la fluctuation normale produite par la respiration de l'utilisateur seule) pendant l'inspiration par -47- rapport à l'expiration, ces variations réduisent la probabilité d'un sentiment de privation à l'interface 204. Selon une autre variation, le procédé de commande peut comprendre la commande d'humidification des gaz respiratoires (par exemple, en faisant varier une entrée d'alimentation d'un dispositif de chauffage d'humidification 220) de sorte que la distribution d'humidification dans le mode sous-thérapeutique soit commandé indépendamment de la distribution d'humidification dans des modes thérapeutiques. Par exemple, dans le mode sous-thérapeutique, le dispositif de commande peut réduire ou désactiver l'humidification (par exemple, en réduisant ou en désactivant l'alimentation du dispositif de chauffage d'humidification 220). Selon une autre variation, l'appareil peut comprendre une séquence de test sélectionnable par l'utilisateur, ou automatiquement démarrée. Selon la séquence de test, le programme de commande amène le générateur de flux 210, 212 à distribuer une pression thérapeutique commandée pendant un certain temps. Il est prévu que l'utilisateur ne subisse pas consciemment des pressions élevées à l'interface 204. La séquence de séquence constitue une opportunité pour l'utilisateur d'assurer que le masque soit correctement ajusté. Le programme de commande peut fournir un séquence de test sélectionnable par un utilisateur à l'interface de commande d'utilisateur électronique, ou peut amener la séquence de test à démarrer automatiquement au début de la session, ou les deux. La séquence de test peut produire une distribution de pression à une pression thérapeutique minimale prédéfinie, une pression thérapeutique maximale prédéfinie, une pression de test prédéfinie, ou une autre pression sélectionnée selon l'utilisation précédente du dispositif (par exemple, une pression au 95ème percentile établie à partir de sessions précédentes). Dans certaines configurations de l'appareil, telles que décrites en référence à la figure 2, l'appareil comprend le capteur de flux 230 et le capteur de pression 232. Chaque capteur, 230, 232 peut être d'un type adapté quelconque. Par exemple, le capteur de flux 230 peut être un capteur de pression différentielle fonctionnant conjointement avec une restriction de flux. Dans ce cas, des parties du capteur de pression différentielle peuvent avoir une double fonction en tant que capteur de pression. Dans certaines applications, une pression évaluée peut être dérivée indépendamment par un capteur de pression discret. Dans certaines applications, la pression distribuée peut être déduite de la vitesse de la ventilateur, ou calculée à partir d'un flux détecté et de la vitesse de ventilateur, par exemple mais sans limitation. Une évaluation de la pression distribuée peut également représenter une chute de pression estimée entre l'appareil PAP et l'utilisateur, par exemple, en représentant une chute de pression le long de la conduite -48- 202 en fonction d'un flux mesuré. De plus, lorsque le capteur de pression 232 est présent, le flux peut être déduit de la vitesse de ventilateur et la sortie d'un capteur de pression au lieu d'utiliser un capteur de flux séparé. Sinon, un capteur de flux adapté peut être utilisé. La figure 9A à la figure 9C illustrent un dispositif de dérivation de flux 900 qui peut être utilisé dans une mise en oeuvre d'un système qui est agencé et configuré selon certain(e)s caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention. Le dispositif de dérivation de flux 900 peut être agencé sous la forme d'un connecteur par souci de simplicité d'assemblage avec d'autres composants préexistants. Le dispositif de dérivation de flux illustré 900 comprend une partie d'entrée 902 et une partie de sortie 904. Dans certains modes de réalisation, la partie d'entrée 902 comprend une partie de connecteur d'entrée 902 et la partie de sortie 904 comprend une partie de connecteur de sortie 904. La partie de connecteur d'entrée 902 comprend une surface de raccordement conique externe. La surface de raccordement conique externe peut être un cône standard. La partie de connecteur de sortie 904 comprend une surface de raccordement conique interne. La surface de raccordement conique interne est utilisée pour fixer un connecteur à pivot, par exemple mais sans limitation. D'autres configurations sont possibles. Un passage de flux ou alésage est disposé à travers un corps du dispositif de dérivation de flux 900 de l'extrémité d'entrée de la partie d'entrée 902 à l'extrémité de sortie de la partie de sortie 904. Une partie centrale 906 comprend un orifice de flux 908 s'étendant à partir une paroi du dispositif de dérivation de flux 900. Le trajet de flux à travers le dispositif de dérivation de flux 900 peut communiquer avec l'environnement ambiant par l'intermédiaire de l'orifice 908. Un composant de valve flexible 910 s'étend dans le trajet de flux à un emplacement entre l'entrée de la partie d'entrée 902 et l'orifice 908. Une surface de périmètre interne 920 entourant l'orifice 908 peut agir comme un appui ou siège de valve lorsque le dispositif de dérivation de flux 900 est dans la condition fermé. Dans la condition fermée, un clapet de valve coupe le flux depuis l'interface utilisateur intérieure 204 vers l'environnement ambiant par l'intermédiaire de l'orifice 908. Le flux à travers le dispositif de dérivation de flux 900 de l'entrée de la partie d'entrée 902 vers la sortie de la partie de sortie 904 pousse contre le composant de valve 910, qui pousse le composant de valve 910 vers la condition fermée. Le flux passant de la partie de sortie 904 à la partie d'entrée 902 (par exemple, dans le cas d'une expiration de l'utilisateur) pousse contre le composant de valve 910 pour le pousser vers la partie d'entrée 902 et la condition ouverte. Le composant de valve 910 de préférence est en porte-à-faux depuis la surface intérieure de la paroi formant le passage de flux. Le composant de valve 910 peut être capable de fléchir -49- vers ou depuis la condition fermée par flexion en position adjacente à son raccordement avec la paroi ou par flexion le long de sa longueur. Dans certaines configurations, le composant de valve 910, lorsqu'il est dans la condition ouverte (c'est-à-dire, s'étendant dans le trajet de flux entre l'entrée et la sortie), le composant de valve 910 peut fléchir vers l'utilisateur pendant l'inspiration et/ou vers le générateur de flux pendant l'expiration. Dans le dispositif de dérivation de flux 900 illustré, l'extrémité fixée du composant de valve 910 est serrée entre deux parties du dispositif de dérivation de flux 900. Par exemple, une base du composant de valve 910 peut être serrée entre une surface terminale 914 de la partie d'entrée 902 et une surface terminale 916 de la partie de sortie 904.
En référence à la figure 9C, le composant de valve 910 peut être formé intégralement avec un joint 912. Le joint 912 peut être un joint périphérique. Dans certaines configurations, le joint 912 s'étend sur seulement une partie du périmètre total du dispositif de dérivation de flux 900. Le joint 912 peut être intercalé entre les surfaces terminales 914, 916 autour de la circonférence du connecteur 900. Dans la configuration illustrée, les deux parties contenant les surfaces terminales 914, 916 du dispositif de dérivation de flux 900 sont fixées conjointement par une pluralité de vis 930. Dans d'autres configurations, les deux parties du dispositif de dérivation de flux 900 peuvent être fixées par raccordement par ajustement serré, des adhésifs, un surmoulage, un soudage à ultrasons ou similaire. Dans certaines applications, le clapet de valve 910 est un composant amovible.
Lorsque le clapet de valve 910 se déplace par flexion le long de sa longueur, l'appui ou siège de valve 920 pour l'orifice 908 est de préférence disposé sur ou à proximité d'un plan qui est espacé de la partie incorporée du composant de valve. En d'autres termes, l'appui ou siège de valve 920 est décalé dans une direction transversale du passage illustré de sorte que, lorsque le composant de valve 910 fléchit de manière à couvrir l'orifice 908, une partie du composant de valve 910 vers l'extrémité libre du composant de valve 910 peut reposer contre l'appui 920 et sensiblement près de l'orifice de sortie 908. Le décalage permet avantageusement que le composant de valve 910 couvre aisément au moins une partie de l'orifice de sortie 908 en fléchissant simplement autour d'un emplacement de flexion. Dans certaines applications, le décalage permet que le composant de valve 910 couvre sensiblement l'orifice de sortie 908 sans que le composant de valve 910 doive prendre une forme convolutée. Dans un agencement simple, le décalage est formé par un retrait ou décalage 918 décalé par rapport à l'appui 920. Au lieu du retrait 918, une surface courbée peut être disposée entre la base du composant de valve 910 où elle s'intègre dans la paroi du dispositif de dérivation de flux 900 et l'orifice 908. La surface courbée peut correspondre à la courbure attendue du -50- composant de valve 910 lorsqu'elle est déviée par des conditions prévalentes pour couvrir sensiblement l'orifice de sortie 908. Dans certaines configurations, la section transversale de passage de flux dans la région du composant de valve 910 est une section transversale sensiblement carrée ou rectangulaire et le composant de valve 910 comprend un profil correspondant mais légèrement plus petit (par exemple, une forme carrée ou rectangulaire). De préférence, un écartement ou espace significatif est disposé entre au moins une partie du périmètre du composant de valve 910 et la surface interne de la paroi définissant le passage de flux. L'écartement ou espace constitue un trajet de flux significatif par l'intermédiaire de la valve 910 avec la valve 910 dans la condition ouverte, comme illustré sur la figure 9A. À titre d'exemple, en référence à la figure 9C, le passage de flux total de la valve illustrée peut avoir une surface de section transversale d'environ 470 mm2. Le clapet de valve peut être d'environ 16 mm de largeur et environ 19 mm de longueur de sorte qu'il définisse une surface d'environ 300 mm2. Par conséquent, l'ouverture entre le périmètre du clapet de valve et la surface interne de la paroi du passage de flux peut être d'environ 165 mm2. Selon une telle configuration, avec la valve 910 dans la position ouverte, une partie substantielle (par exemple, légèrement plus de 1/3) du trajet de flux reste non affecté par la valve. Dans certains modes de réalisation, la valve 910 peut boucher environ 50 %, environ 60 %, environ 70 % ou environ 80 % du trajet de flux. En d'autres termes, la valve 910 peut boucher entre environ 50 % et environ 80 % du trajet de flux. De préférence, la valve 910 peut boucher entre environ 50 % et 70 % du trajet de flux. Dans certains modes de réalisation, la valve 910 peut boucher entre environ 60 % et environ 80 `)/0 du trajet de flux. Dans certains modes de réalisation, la valve 910 peut boucher entre environ 60 % et environ 70 % du trajet de flux. Dans certains modes de réalisation, la valve 910 peut boucher environ 65 % du trajet de flux.
Le clapet de valve préféré 910 est très flexible et peut être formé sous la forme d'une lame unique d'un matériau polymère flexible adapté. Par exemple, le clapet de valve 910 dans la valve illustrée peut être constitué de silicone LSR ayant une dureté Shore A d'environ 40. Le clapet de valve illustré 910 peut être moulé avec une épaisseur d'environ 0,45 mm. L'épaisseur de 0,45 mm produit un clapet de valve suffisamment mince, le clapet de valve 910 ayant une dimension de surface d'environ 16 mm de largeur sur environ 19 mm de longueur. D'autres tailles peuvent également être utilisées. L'orifice de valve 908 est situé en aval du clapet de valve 910. L'orifice de valve 908 peut être, par exemple, d'environ 5 mm en aval à environ 10 mm en aval, et de préférence environ 7 mm en aval, du clapet de valve 910. L'orifice illustré 908 est approximativement trapézoïdal en -51- forme de périmètre, le plus court des deux côtés parallèles étant plus proche du clapet de valve 910. Dans le mode de réalisation illustré représenté sur les figures 9A-9C, l'orifice 908 a une surface d'environ 86 mm2, un périmètre d'environ 36 mm2, une largeur totale d'environ 11 mm et une longueur totale de 8 mm. Par conséquent, la surface de l'orifice 908 peut être comprise entre environ 10 % et environ 50 % du trajet de flux, et de manière préférée entre toutes entre environ 15 % et environ 25 % de la surface du trajet de flux. En référence ci-après aux figures 10A à 10D, nu autre dispositif de dérivation de flux 1000 est illustré. Comme décrit sur la figure 10A, le dispositif de dérivation de flux comprend une partie d'entrée 1002 et une partie de sortie 1004. Les parties d'entrée et de sortie 1002, 1004 peuvent avoir une configuration adaptée quelconque et peuvent être configurées de manière similaire aux parties d'entrée et de sortie 902, 904 décrites ci-dessus. Un passage de flux ou alésage est défini à travers un corps 1005 du dispositif de dérivation de flux 1000 de la partie d'entrée 1002 à la partie de sortie 1004. Une partie centrale 1006 du corps 1005 comprend un orifice de flux 1008 qui s'étend à travers la paroi du corps 1005 du dispositif de dérivation de flux 1000. Le trajet de flux à travers le dispositif de dérivation de flux 1000 peut communiquer avec l'environnement par l'intermédiaire de l'orifice 1008. Un composant de valve flexible 1010 s'étend dans le trajet de flux à un emplacement entre l'entrée de la partie d'entrée 1002 et l'orifice 1008. une surface interne 1020 entourant l'orifice 1008 peut agir comme un appui ou siège de valve lorsque le dispositif de dérivation de flux 1000 est dans la condition fermée. Dans la condition fermée, le composant de valve 1010 coupe généralement le flux depuis l'intérieur de l'interface utilisateur 204 vers l'environnement ambiant par l'intermédiaire de l'orifice 1008. L'orifice 1008, similaire à l'orifice 908, est de préférence suffisamment grand pour permettre que la plupart d'un flux d'expiration traverse l'orifice 1008 dans l'atmosphère ambiante. Si l'orifice 1008 est trop petit en surface, le flux d'expiration suit un trajet de moindre résistance autour de l'orifice 1008 et traverse plutôt le dispositif de dérivation de flux 1000 et la conduite. Parce que dans un tel cas, au moins une grande partie du flux d'expiration reste dans le dispositif de dérivation de flux et la conduite, au moins une partie du flux d'expiration serait probablement réinspiré dans l'inspiration suivante. Cela est indésirable.
D'autre partie, si l'orifice 1008 a une surface trop grande, tous les gaz expirés s'écoulement à travers l'orifice 1008 vers l'air ambiant et très peu de gaz exprimés atteignent le composant de valve 1010. Le composant de valve 1010, lorsqu'il n'est pas positionné sur l'orifice 1008, génère une résistance au flux de gaz provenant du générateur de flux 210, 212. -52- Si l'orifice 1008 est trop grand, le flux qui pousse l'orifice 1008 dans une position de génération de résistance est trop faible et n'est pas indicateur de la respiration du patient. Dans des conditions de respiration normale (par exemple, un flux d'environ 25I/min) et avec un fonctionnement de ventilateur dans un mode de commande de flux avec un débit d'environ 15 à 20I/min, il a été observé que l'orifice 1008 a de préférence une section transversale d'environ 90 mm2. Dans certaines applications, l'orifice 1008 peut avoir une section transversale comprise entre environ 40 mm2 et environ 250 mm2. Dans certaines applications, l'orifice 1008 peut avoir une section transversale comprise entre environ 85 mm2 et environ 180 mm2. La figure 11 représente différentes tailles d'orifices 1008 et l'impact sur les débits.
En ce qui concerne le composant de valve 1010, pour que le composant de valve 1010 fonctionne comme une valve sans réinspiration, la taille du composant de valve 1010 est de préférence suffisamment grande pour boucher substantiellement le trajet de flux depuis la partie de sortie 1004 vers la partie d'entrée 1002. Si le composant de valve 1010 est trop petit, le flux d'expiration utilise le trajet de plus faible résistance et descend la conduite. Si le flux d'expiration descend la conduite, alors le flux d'expiration risque d'être réinspiré lors de la prochaine inspiration. Le composant de valve 1010 étant généralement perpendiculaire au flux de gaz, la résistance au flux provenant du générateur de flux peut être maximisée. Par conséquent, pendant l'expiration, un composant de valve 1010 plus grand peut augmenter la résistance au flux provenant du générateur de flux. Il est actuellement estimé que les informations concernant la respiration d'un utilisateur peuvent être amplifiées et le dispositif de commande 224 peut ainsi recevoir des données ayant une meilleure résolution avec un composant de valve plus grand comparé à un composant de valve plus petit ou avec un composant de valve sans siège de valve comparé à un composant de valve avec un siège de valve. De manière souhaitable, cependant, le composant de valve 1010, est assez petit pour permettre un mouvement sensiblement libre du composant de valve 1010. Dans la configuration illustrée, le composant de valve 1010 n'a pas de siège dans le trajet de flux du générateur de flux vers l'interface. Dans la configuration illustrée, l'orifice 1008 est recouvert avec une gaine 1040. La gaine 1040 s'étend autour d'au moins une partie de la surface externe du corps 1005. Dans certaines configurations, le corps 1005 est généralement cylindrique et la gaine 1040 s'étend autour d'une partie de la circonférence du corps 1005. Dans la configuration illustrée, la gaine 1040 s'étend autour d'une surface externe de la partie centrale 1006 du corps 1005. La gaine 1040 a une première extrémité et une deuxième extrémité 1041 qui définissent des ouvertures 1042. Les gaz sortant de l'orifice 1008 traversent un passage défini entre la gaine illustrée 1040 et la -53- partie centrale 1006 du corps 1005 et s'échappent vers l'atmosphère ambiante à travers les ouvertures 1042. De manière similaire, l'air peut traverser ce même passage, dans l'orifice 1008 et dans le dispositif de dérivation de flux 900. En référence ci-après aux figures 12A à 12D, un autre dispositif de dérivation de flux 1200 est illustré qui peut être utilisé dans une mise en oeuvre d'un système qui est agencé et configuré selon les caractéristiques, aspects et avantages présentement décrits. Le dispositif de dérivation de flux 1200 peut être agencé sous la forme d'un connecteur par souci de simplicité d'assemblage avec d'autres composants préexistants. Dans certains modes de réalisation, le dispositif de dérivation de flux 1200 comprend un agencement d'aération adaptable configuré pour changer la taille d'une surface d'aération en réponse à des changements de pression. Comme illustré sur la figure 12A, le dispositif de dérivation de flux 1200 comprend une partie d'entrée 1202 et une partie de sortie 1204. Les parties d'entrée et de sortie 1202, 1204 peuvent avoir une configuration adaptée quelconque et peuvent être configurées de manière similaire aux parties d'entrée et de sortie 902, 904, 1002, 1004 présentement décrites en référence aux figures 9 et 10, respectivement. Par exemple et sans limitation, la partie d'entrée 1202 peut comprendre une partie de connecteur qui comprend une surface de raccordement conique externe ou un élément externe configuré pour s'accoupler avec un élément correspondant dans un élément de raccordement, tel qu'une conduite de gaz. La partie de sortie 1204 peut comprendre une partie de connecteur qui comprend une surface de raccordement conique interne qui est configuré pour s'accoupler avec un élément de raccordement correspondant, tel qu'un connecteur à pivot. D'autres configurations de connecteur sont possibles. Un passage de flux ou alésage 1206 est disposé à travers un corps 1205 du dispositif de dérivation de flux 1200 de la partie d'entrée 1202 à la partie de sortie 1204. Entre la partie d'entrée 1202 et la partie de sortie 1204, le dispositif de dérivation de flux 1200 comprend un orifice de flux 1208 s'étendant à travers une paroi du dispositif de dérivation de flux 1200. Le trajet de flux à travers le passage de flux 1206 du dispositif de dérivation de flux 1200 peut communiquer avec l'environnement ambiant par l'intermédiaire de l'orifice de flux 1208. Le dispositif de dérivation de flux 1200 comprend une valve dépendante de la pression 1210 positionnée dans l'orifice de flux 1208, de sorte que les gaz passant entre le passage de flux 1206 et l'air ambiant traversent la valve dépendante de la pression 1210. La valve dépendante de la pression 1210 est adaptée pour prendre une configuration ouverte, permettant le passage de gaz vers l'air ambiant depuis le passage de flux 1206 à travers l'orifice de flux 1208, et une configuration fermée, bouchant sensiblement l'orifice de flux 1208. -54- La valve dépendante de la pression 1210 est adaptée pour prendre la configuration ouverte en réponse à une pression dans une première plage de pression et pour prendre la configuration fermée en réponse à une pression dans une deuxième plage de pression. Dans certains modes de réalisation, la valeur minimale dans la deuxième plage de pression est supérieure à la valeur maximale dans la première plage de pression. Dans certains modes de réalisation, la première plage de pression chevauche la deuxième plage de pression. Comme illustré sur la figure 12B, la valve dépendante de la pression 1210 comprend une base 1212. Le périmètre de la base 1212 peut être circulaire, elliptique, carré, rectangulaire, ou avoir une forme régulière ou irrégulière quelconque. La base 1212 peut comprendre une ouverture 1214 dans laquelle des gaz s'écoulant à travers la valve dépendante de la pression 1210 traversent l'ouverture 1214. La base 1212 et l'ouverture 1214 peuvent être configurées pour couplage avec l'orifice de flux 1208 et le corps 1205 du dispositif de dérivation de flux 1200. Par exemple, la base 1212 peut comprendre une fonctionnalité ou élément surélevé 1213 le long de la base 1212 qui s'accouple avec une fonctionnalité correspondante sur le corps 1205 du dispositif de dérivation de flux 1200, comme illustré sur la figure 12A. Lorsqu'il est installé, l'interaction entre l'élément surélevé 1213 de la base 1212 et le corps 1205 peuvent créer un joint d'étanchéité autour du périmètre de la base 1212. La base 1212, le corps 1205, et l'orifice de flux 1208 peuvent ainsi être configurés pour permettre que les gaz s'écoulent entre le passage de flux 1206 et l'air ambiant à travers l'ouverture 1214 de la valve 1210 et sinon empêcher les gaz d'entrer dans le passage de flux 1206 depuis l'air ambiant. De retour à la figure 12B, la valve dépendante de la pression 1210 comprend un composant de valve résilient couplé à la base 1212, le composant de valve résilient comprenant une pluralité de cuspides 1216 où une pluralité d'ailes de cuspide 1218 raccordent des cuspides adjacentes 1216. Chacune de la pluralité de cuspides 1216 est configurée de manière à avoir une extrémité proximale qui est couplée à la base 1212 et une extrémité distale s'étendant depuis la base 1212, chaque cuspide 1216 s'étendant généralement dans la même direction. La valve dépendante de la pression 1210 comprend une pluralité d'ailes de cuspide 1218 qui raccordent des cuspides adjacentes, de sorte qu'un bord gauche d'une aile de cuspide soit raccordé à une extrémité droite d'une première cuspide, et un bord droit d'une aile de cuspide soit raccordé à une extrémité gauche d'une deuxième cuspide, la deuxième cuspide étant adjacente à la première cuspide. De cette manière, la combinaison de cuspides 1216 et d'ailes de cuspide 1218 forme un passage de flux valve étanche. Comme illustré sur la figure 12B, la valve dépendante de la pression 1210 comprend trois cuspides 1216 et trois ailes de cuspide 1218, mais un nombre adapté quelconque de cuspides et d'ailes de cuspide peut être utilisé. -55- Par exemple, et sans limitation, deux, quatre, cinq, six, sept, huit, ou plus de huit cuspides et ailes de cuspide peuvent être utilisés. Comme illustré, il existe une interface courbée entre une cuspide 1216 et une aile de cuspide 1218, mais l'interface peut être, par exemple et sans limitation, courbée, rectiligne, en zigzag, ondulée, ou d'une autre configuration adaptée quelconque. La valve dépendante de la pression 1210 comprend une lèvre de cuspide 1220 à une extrémité distale de chacune des ailes de cuspide 1218, les lèvres de cuspide 1220 formant une ouverture de valve 1222. En conséquence, dans la première configuration illustrée sur la figure 12C, la valve dépendante de la pression 1210 est configurée pour laisser les gaz s'écouler à travers l'ouverture de valve 1222 et l'ouverture. Dans la deuxième configuration illustrée sur la figure 12D, la valve dépendante de la pression 1210 est configurée pour fermer sensiblement l'ouverture de valve 1222 en déplaçant les lèvres de cuspide 1220 de sorte qu'elles soient proches les unes des autres ou soient en contact les unes avec les autres, de manière à empêcher sensiblement les gaz de s'écouler à travers le passage de flux de valve étanche. Dans certains modes de réalisation, le composant de valve résilient couplé à la base 1212 comprend un agencement flexible formant une lèvre 1220 définissant une ouverture de valve 1222, mais ne comprend pas des côtés multiples comme décrit sur les figures 12B-D. Par exemple, l'agencement flexible peut avoir une section transversale sensiblement circulaire, elliptique, ou autrement arrondie. Configuré de cette manière, l'agencement flexible peut être configuré sous la forme d'un cylindre ou un cylindre conique avec la lèvre 1220 configurée pour s'ouvrir et se fermer en réponse à des changements de pression. La valve dépendante de la pression 1210 est adaptée pour réduire la taille de l'ouverture de valve 1222 en réponse à une augmentation de pression par l'intermédiaire du passage de flux 1206 et pour augmenter la taille de l'ouverture de valve 1222 en réponse à une diminution de pression. Dans certains modes de réalisation, lorsque la pression à travers le passage de flux 1206 est au-dessous d'un seuil de basse pression, l'ouverture de valve 1222 est sensiblement ouverte, approchant une taille d'ouverture maximale. Par exemple, la taille d'ouverture maximale peut être d'au moins environ 90 mm2, au moins environ 60 mm2, au moins environ 40 mm2, au moins environ 30 mm2, ou au moins environ 20 mm2. Dans certains modes de réalisation, lorsque la pression à travers le passage de flux 1206 est au-dessus d'un seuil de pression élevée, l'ouverture de valve 1222 est sensiblement fermé. Par exemple, lorsque la pression dépasse le seuil de pression élevé, les lèvres de cuspide 1220 peut entrer en contact en réponse à la pression élevée, comme illustré sur la figure 12D. Dans certains modes de réalisation, la valve dépendante de la pression 1210 est adapté pour modifier la taille de -56- l'ouverture de valve 1222 en fonction de la pression. Par exemple, la taille de l'ouverture de valve 1222 peut avoir une ouverture maximale sous des pressions atmosphériques et la taille peut diminuer régulièrement avec une augmentation de pression stationnaire jusqu'à ce que la pression dépasse le seuil de pression où la taille de l'ouverture de valve 1222 est à un minimum. Dans un autre exemple, la taille de l'ouverture de valve 1222 peut être proche d'une taille maximale lorsqu'elle est exposée à une pression dans une plage de pression et la taille de l'ouverture de valve 1222 peut être proche d'une taille minimale lorsqu'elle est exposée à une pression dans une plage de pression élevée. Dans certains modes de réalisation, la valve dépendante de la pression 1210 peut être résistante à des changements de flux lorsque la pression est sensiblement constante. Par exemple, la valve dépendante de la pression 1210 peut être adaptée pour rester sensiblement ouverte lorsqu'une pression dans le passage de flux 1206 passe dans la première plage de pressions même lorsque le flux varie. La valve dépendante de la pression 1210 peut être adaptée pour rester sensiblement fermé lorsqu'une pression dans le passage de flux 1206 est située dans la deuxième plage de pressions même lorsque le flux varie. La valve dépendante de la pression 1210 peut être adaptée pour rester dans la première configuration lorsqu'une pression dans le passage de flux 1206 est dans la première plage de pressions et la deuxième configuration lorsque la pression est dans la deuxième plage de pressions, et pour ne pas changer de configurations lorsque le flux à travers le passage de flux 1206 varie. La valve dépendante de la pression 1210 peut être configurée pour basculer entre la première configuration et la deuxième configuration en réponse à un changement de pression entre la première plage de pressions et la deuxième plage de pressions et non à un changement de flux. Dans certains modes de réalisation, la valve dépendante de la pression 1210 n'est pas activée par le flux mais est sensiblement dépendante de la pression.
La pluralité de cuspides 1216 et la pluralité d'ailes de cuspides 1218 peuvent être constitués d'un matériau élastomère adapté. Lorsqu'il est soumis à une pression différentielle, par exemple lorsqu'une pression sur les faces extérieures des cuspides 1216 et les ailes de cuspides 1218 dépasse une pression sur les faces intérieures, les cuspides 1216 et les ailes de cuspides 1218 peuvent se déformer, entraînant les lèvres de cuspide 1220 les unes vers les autres. Lorsque la pression différentielle augmente, les lèvres de cuspide 1220 peuvent devenir plus proches les unes des autres, et lorsque la différence de pression diminue, les lèvres de cuspide 1220 peuvent devenir espacées. Lorsqu'il n'y a pas de pression différentielle, l'ouverture de valve 1222 peut avoir un défaut ou une taille à l'équilibre, correspondant à une configuration sensiblement ouverte. Lorsque la différence de pression dépasse un seuil de -57- pression élevé, l'ouverture de valve 1222 peut avoir une taille proche du minimum, correspondant à une configuration sensiblement fermée. De retour à la figure 12A, le dispositif de dérivation de flux 1200 comprend un connecteur coudé qui peut être couplé à une interface utilisateur. Le dispositif de dérivation de flux 1200 peut être d'une forme adaptée quelconque ou une configuration conçue pour diriger un flux de gaz entre l'interface utilisateur, le générateur de flux, et l'air ambiant. La valve dépendante de la pression 1210 peut être configurée pour être une partie du dispositif de dérivation de flux 1200 et pour réguler un flux de gaz entre le passage de flux 1206 et l'air ambiant en modifiant une taille de l'ouverture de valve 1222, comme décrit présentement.
En référence ci-après aux figures 13A à 13C, un autre dispositif de dérivation de flux 1300 est illustré qui peut être utilisé dans une mise en oeuvre d'un système qui est agencé et configuré selon des caractéristiques, aspects et avantages présentement décrits. Le dispositif de dérivation de flux 1300 peut être agencé sous la forme d'un connecteur par souci de simplicité d'assemblage avec d'autres composants préexistants. Dans certains modes de réalisation, le dispositif de dérivation de flux 1300 comprend un agencement d'aération adaptable configuré pour modifier la taille d'une surface d'aération et pour fournir un flux sensiblement constant par l'intermédiaire du dispositif de dérivation de flux 1300 lorsqu'il est soumis à une pression dans une plage de pression. Dans certains modes de réalisation, le dispositif de dérivation de flux 1300 peut réguler un flux dans une plage de pression, de sorte qu'un débit sensiblement constant soit disposé à l'évent avec une pression changeante dans la plage de pression. La plage de pression peut être, par exemple, entre 0 cm H2O et environ 30 cm H2O, ou entre environ 0 cm H2O et environ 20 cm H2O. Cela peut réduire le bruit, la dérive, et/ou l'utilisation d'eau comparée à d'autres dispositifs de dérivation de flux. Comme illustré sur la figure 13A, le dispositif de dérivation de flux 1300 comprend une partie d'entrée 1302 et une partie de sortie 1304. Les parties d'entrée et de sortie 1302, 1304 peuvent avoir une configuration adaptée quelconque et peuvent être configurées de manière similaire aux parties d'entrée et de sortie 902, 904, 1002, 1004, 1202, 1204 présentement décrites en référence aux figures 9, 10, et 12, respectivement, comprenant des éléments et des caractéristiques configurés pour connexion à d'autres éléments du système, tels qu'une conduite de gaz et/ou l'interface utilisateur. Le dispositif de dérivation de flux 1300 comprend un corps 1306 et un ou plusieurs orifices de flux 1308. Comme illustré, les orifices de flux 1308 comprennent une pluralité de voies de passage entre l'air ambiant et l'intérieur du corps 1305, mais d'autres configurations sont possibles également. Par exemple, l'orifice de flux 1308 peut être une voie de passage ou ouverture unique dans le corps 1305, ou une pluralité d'ouvertures -58- agencées en lignes et colonnes, en colonnes échelonnées, dans un motif circulaire, dans un motif aléatoire, ou dans une autre configuration adaptée ou souhaitable. En référence à la figure 13B, le dispositif de dérivation de flux 1300 peut comprendre un passage de flux ou alésage 1306 disposé à travers le corps 1305 du dispositif de dérivation de flux 1300 de la partie d'entrée 1302 à la partie de sortie 1304. Entre la partie d'entrée 1302 et la partie de sortie 1304, le dispositif de dérivation de flux 1200 comprend l'orifice de flux 1308 s'étendant à travers une paroi du dispositif de dérivation de flux 1300. Le trajet de flux à travers le passage de flux 1306 du dispositif de dérivation de flux 1300 peut communiquer avec l'environnement ambiant par l'intermédiaire de l'orifice de flux 1308.
Le dispositif de dérivation de flux 1300 comprend une valve à flux constant 1310 configurée pour fournir un flux constant avec une pression croissante. La valve à flux constant 1310 est positionnée dans le dispositif de dérivation de flux 1300 pour réguler un flux de gaz à travers le passage de flux 1306. Dans certains modes de réalisation, la valve à flux constant 1310 peut être adaptée pour fournir un débit constant à travers le passage de flux 1306 lorsqu'une pression à travers le passage de flux 1306 dépasse un seuil de pression à flux constant. La valve à flux constant 1310 peut être adaptée pour être déplaçable entre une première position et une deuxième position où, dans la première position, le passage de flux 1306 est sensiblement bouché en laissant l'orifice de flux 1308 sensiblement ouvert pour le flux depuis l'interface utilisateur vers l'air ambiant, et, dans la deuxième position, l'orifice de flux 1308 est sensiblement bouché laissant le passage de flux 1306 sensiblement ouvert pour le flux depuis la partie d'entrée 1302 vers la partie de sortie 1302. Dans certains modes de réalisation, la valve à flux constant 1310 comprend un composant de valve courbé 1312 couplé à l'au moins une paroi adjacente à l'orifice de flux 1308. Le composant de valve courbé 1312 peut être configuré pour boucher sensiblement le passage de flux 1306 dans la première position et pour boucher sensiblement l'orifice de flux 1308 dans la deuxième position. Le composant de valve courbé 1312 peut être configuré pour se déplacer entre la première position et la deuxième position. Le composant de valve courbé 1312 peut être couplé au corps 1305 à l'ancrage du composant de valve 1314. L'ancrage 1314 peut être fixé au corps 1305 en utilisant des moyens adaptés quelconques comprenant, sans limitation, des fixations, des adhésifs, par frottement, et similaire. Dans certains modes de réalisation, comme illustré sur la figure 13C, le composant de valve courbé 1312 a une section transversale sensiblement parabolique. Le composant de valve courbé 1312 peut avoir d'autres sections transversales, comprenant, sans limitation, un arc elliptique, un arc circulaire, une hyperbole, une partie d'un polygone, une série de bords -59- rectilignes approchant l'une quelconque des formes ci-dessus, et similaire. La conception du composant de valve courbé 1312, telle qu'elle est mise en oeuvre dans le dispositif de dérivation de flux 1300, peut être configurée pour devenir de plus en plus difficile à fermer lorsque la pression augmente, de manière à fournir un flux sensiblement constant avec une pression croissante. De retour à la figure 13B, la valve à flux constant 1310 peut être configurée pour fournir un flux sensiblement constant sur la base, au moins en partie, d'une réponse du composant de valve courbé 1312 pour augmenter en pression. Lorsque la pression dans le passage de flux 1306 augmente, le composant de valve courbé 1312 devient de plus en plus difficile à déplacer.
Une conséquence de cette propriété est que lorsque la pression augmente, la valve à flux constant 1310 fournit un flux sensiblement constant. Dans certains modes de réalisation, la valve à flux constant 1310 maintient le composant de valve courbé dans la première position lorsqu'une pression à travers le passage de flux est dans une première plage de pression et la deuxième position lorsque la pression à travers le passage de flux est dans une deuxième plage de pression. Dans certains modes de réalisation, la valve à flux constant 1310 maintient le composant de valve courbé dans la première position lorsqu'un débit à travers le passage de flux est dans une première plage de flux et la deuxième position lorsque le débit à travers le passage de flux est dans une deuxième plage de flux. Le dispositif de dérivation de flux 1300 peut comprendre un appui ou siège de valve 1316 configuré pour produire un arrêt pour le composant de valve courbé 1312. Dans certains modes de réalisation, lorsque la valve à flux constant 1310 est dans la première position, le composant de valve courbé 1312 est en butée avec l'appui ou siège de valve 1316, de manière à ouvrir sensiblement l'orifice de flux 1308 pour permettre que le gaz s'écoule depuis l'interface utilisateur vers l'air ambiant. Dans certains modes de réalisation, lorsque la valve à flux constant 1310 est dans la deuxième position, le composant de valve courbé 1312 bouche sensiblement l'orifice de flux 1308, de manière à permettre au gaz de s'écouler de la partie d'entrée 1302 vers la partie de sortie 1304. Le composant de valve courbé 1312 peut être constitué d'un matériau adapté quelconque. Dans certains modes de réalisation, le composant de valve courbé 1312 est constitué d'un matériau flexible, polymère ou élastomère. Le composant de valve courbé 1312 peut se plier ou fléchir en réponse à des changements de pression. Dans certains modes de réalisation, le composant de valve courbé 1312 peut être constitué de matériau sensiblement rigide et peut être couplé en rotation au corps 1305 à l'ancrage 1314, qui agit comme un pivot. La valve à flux constant 1310 peut être installée sur le dispositif de dérivation de flux 1300 de manière à -60- produire une résistance à la rotation du composant de valve courbé, par exemple et sans limitation, par l'utilisation de ressorts, frottement, ou un autre procédé. Sur la base, au moins en partie, de cette résistance, lorsque la valve à flux constant 1310 est exposée à une pression différentielle qui est approximativement zéro, le composant de valve courbé 1312 prend une position par défaut ou d'équilibre, et lorsqu'elle est exposée à une pression différentielle qui est supérieure à un seuil supérieur de pression, le composant de valve courbé 1312 prend une position qui bouche sensiblement l'orifice de flux 1308. Le dispositif de dérivation de flux 1300 comprend un connecteur coudé qui peut être couplé à l'interface utilisateur. Le dispositif de dérivation de flux 1300 peut être d'une forme ou configuration adaptée quelconque conçue pour diriger un flux de gaz entre l'interface utilisateur, le générateur de flux, et l'air ambiant. La valve à flux constant 1310 peut être configurée pour être une partie du dispositif de dérivation de flux 1300 et réguler un flux de gaz entre le passage de flux 1306 et l'air ambiant en modifiant une position du composant de valve courbé 1312, comme décrit présentement.
D'autres constructions de valve sont également possible sans s'écarter de la portée générale de la présente invention. Dans certaines configurations, des valves peuvent être utilisées qui sont similaires à celles décrites dans la demande de brevet U.S. provisoire numéro de série 61/504 295, déposé le 4 juillet 2011 avec le numéro de registre de l'avocat FPHCR.270PR2. . De plus, la valve anti-asphyxie Quattro de ResMed a des caractéristiques adaptées, mais pas aussi bonnes que la valve décrite en référence aux figures 9A à 9C. D'autres constructions de valve peuvent être conçues qui satisfont aux critères fonctionnels souhaités pour l'ouverture et la fermeture vis-à-vis des conditions prévalentes d'une façon stable. Ces aspects fonctionnels préférés apparaitront à la lecture de la description faite ci-dessous en référence aux figures 5, 6, 7 et 8. De plus, les constructions de valve décrites peuvent être utilisées conjointement en coopération. Par exemple, la valve dépendante de la pression illustrée sur les figures 12A à 12D peut être utilisée conjointement avec la valve à flux constant illustrée sur les figures 13A à 13C. Les constructions de valve peuvent être utilisées dans le système dans une combinaison adaptée quelconque les unes avec les autres et dans une configuration adaptée quelconque pour produire une pression et/ou un flux souhaités. Exemple de tests de valeurs et systèmes -61- Le comportement de systèmes qui ont été agencés et configurés selon certain(e)s caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention (par exemple, en utilisant la valve décrite en référence aux figures 9A-9C et également une autre vanne commercialisée) est décrit ci-dessous. Les tests présentent les performances comparatives des valves et les performances comparatives de différents procédés de commande lorsqu'ils sont utilisés avec les valves. Les tests sont conduits en utilisant une configuration de test telle qu'illustrée sur la figure 4. La configuration de test illustrée sur la figure 4 comprend un générateur de flux CPAP 402 qui est raccordé pour distribuer un flux vers un poumon artificiel 404. Le générateur de flux CPAP 402 utilisé dans les essais présentement décrits est un Fisher & Paykel ICON Auto disponible auprès de Fisher & Paykel Healthcare Limited, Auckland, Nouvelle-Zélande. Le générateur de flux CPAP 402 comprend un logiciel modifié qui est modifié pour supprimer des limites inférieures. Le poumon artificiel est un ASL5000 disponible auprès d'Ingmar Medical Ltd, Pittsburgh, États-Unis.
Le générateur de flux CPAP 402 est raccordé au poumon artificiel 404 via une conduite de distribution 406. La conduite de distribution 406 est le tuyau flexible de distribution de 1,8 m fourni avec le système ICON Auto. Entre l'extrémité utilisateur de la conduite de distribution 406 et l'orifice d' entrée du poumon artificiel sont situés, successivement, la valve 408 étant testée, un connecteur de flux de dérivation 410, et un connecteur 412 comprenant un orifice 414 pour mesurer des caractéristiques du flux de gaz. Le connecteur de flux de dérivation 410 est un coude d'un masque nasal HC407 disponible auprès de Fisher & Paykel Healthcare Limited. Dans la configuration illustré, l'orifice 414 du connecteur 412 est raccordé à une unité d'acquisition de données 416 pour mesurer la pression à l'entrée du poumon artificiel. Des données additionnelles collectées par le générateur de flux CPAP 402, comprenant le flux distribué, sont transmises à un boîtier d'interface de données 418 et ensuite à une unité d'acquisition de données 416. Les données collectées depuis l' unité d'acquisition de données 416 sont transmises à un ordinateur 420 ou une autre unité de traitement adapté. L'ordinateur 420 peut être raccordé au poumon artificiel 404 pour transmettre des signaux de commande au poumon artificiel 404 et au générateur de flux CPAP 402 pour fournir des signaux de commande au générateur de flux CPAP 402. Test de caractéristiques de valve dans différents modes de commande -62- Dans un premier ensemble de tests, l'appareil représenté sur la figure 4 est utilisé pour étudier les caractéristiques de la valve décrite sur les figures 9A-9C et les caractéristiques d'une valve anti-asphyxie existante. Ces tests permettent de déterminer les performances comparatives des valves et les performances comparatives des procédés de commande. La valve anti-asphyxie existante est fournie avertissement l'interface utilisateur ResMed Quattro Full Face (disponible auprès de ResMed Pty Limited, Sydney, Australie). Les tests démontrent certains des avantages de la commande préférée (c'est-à-dire, la commande utilisée avec l'une ou l'autre valve) et certains des avantages dans cette application de la valve des figures 9A-9C par rapport à la valve anti-asphyxie ResMed.
Pour chaque valve, deux séries de tests sont conduits. Pour chaque test dans chaque série, le poumon artificiel est configuré pour exécuter une séquence de test respiratoire comprenant : (1) quatre respirations à un volume courant de 250 ml ; (2) pause ; (3) quatre respirations à un volume courant de 500 ml ; (4) pause ; (5) quatre respirations à un volume courant de 750 ml ; (6) pause ; (7) et quatre respirations à un volume courant de 1000 ml.
Toutes les respirations sont sinusoïdales à 15 respirations par minute avec un rapport de l'expiration à l'inspiration de 1:1. Dans la première série de tests, le générateur de flux CPAP 402 est commandé pour fonctionner à une vitesse du moteur constante pendant la durée de chaque test. C'est-à-dire que le dispositif fonctionne sans commande de rétroaction de pression ou de flux. Le dispositif 402 est réglé pour fonctionner à une vitesse à laquelle il est attendu que le flux distribué moyen soit faible et la valve 408 ouverte. La séquence respiratoire est conduite et le comportement de la valve 408 est observé. La vitesse est augmentée de 1000 tours/min et le processus est répété. Ce cycle est prolongé, en augmentant la vitesse de 1000 tours/min à chaque fois jusqu'à ce que la valve 408 atteigne un état fermé stable. Ensuite, le processus est répété, en réduisant la vitesse de 1000 tours/min dans chacune des séquences de test jusqu'à ce que la valve 408 atteigne un état ouvert stable. À chacun des tests, le comportement de la valve 408, la pression de masque moyenne et le débit moyen sont enregistrés. Pour la valve illustrée sur les figures 9A-9C, les résultats de cette séquence de tests sont illustrés sur les figures 5A-5C. Ces figures sont décrites de manière plus détaillée ci-dessous.
Pour la valve ResMed Quattro, les résultats de cette séquence de tests sont illustrés sur les figures 6A-6C. Ces résultats sont décrits de manière plus détaillée ci-dessous. Dans la deuxième séquence de tests sur chaque valve 408, le générateur de flux CPAP 402 est commandé dans un mode de rétroaction de pression. Le premier test dans la séquence comprend une pression de consigne pour le générateur de flux à 1 cm H2O. Les tests suivants -63- sont conduits à des pressions croissantes, en augmentant la pression de consigne de 0,5 cm H2O pour chaque test successif. Une fois que la valve 408 atteint un état fermé stable, le processus est répété en inverse, en réduisant la pression de consigne de 0,5 cm H2O pour chaque test successif. Pour chaque test, l'état de la valve 408, le flux moyen et la pression moyenne sont enregistrés. Les résultats de ce test pour la valve des figures 9A-9C sont illustrés sur les figures 5D-5F. Les résultats de ce test pour la valve ResMed Quattro sont illustrés sur les figures 6D-6F. Résultats de test pour la valve des figures 9A-9C Les figures 5A à 5C illustrent le comportement de la valve 408 décrite sur les figures 9A-9C (c'est-à-dire, le dispositif de dérivation de flux 900) dans des conditions de vitesse de générateur de flux constante. Cela illustre, par exemple, la façon selon laquelle la valve 408 se comporte lorsque le générateur de flux 402 est commandé avec une rétroaction lente basée sur un flux moyen. Le générateur de flux 402 ne réagit pas aux changements dans le cycle respiratoire de flux ou de pression et, dans une séquence de respirations, maintient essentiellement une vitesse de générateur de flux constante. Le flux et la pression instantanés fluctuent lorsque l'utilisateur respire. La figure 5B, qui indique la pression mesurée, et la figure 5C, qui indique le flux mesuré, représentent toutes deux la moyenne de la pression ou du flux sur les respirations du test. Le comportement d'état de la valve sur la figure 5A est par observation. Soit la valve 408 reste fermée tout au long de la séquence de respirations, soit la valve 408 reste ouverte tout au long de la séquence de respirations, ou elle est instable et se déplace entre les états ouvert et fermé en réponse aux cycles respiratoires. La séquence de tests est indiquée par la séquence de points de données 501, 502, 504, 506, 508, 510, 512, 514, 516, 518. Par souci de simplicité, cette séquence de points de données est indiquée par les mêmes numéros de référence dans chacune des figures 5A, 5B et 5C. Sur la figure 5A, il peut être observé que le comportement de la valve illustrée, en commençant dans l'état ouvert, reste stable dans l'état ouvert à des vitesses de ventilateur de 3000, 4000 et 5000 tours/min (points de données 501, 502 et 504 sur la figure 5A). À ces vitesses de ventilateur, la pression distribuée au poumon artificiel reste au-dessous d'environ 1,5 cm H2O (points de données 501, 502 et 504 sur la figure 5B). Également dans cette plage, le flux distribué à 3000 tours/min est au-dessus d'environ 15 litres par minute et le flux distribué à 5000 tours/min au-dessus d'environ 30 litres par minute. En conséquence, la valve illustrée -64- permet un ajustement substantiel du flux distribué pour compenser les évents à flux de élevé ou les fuites au niveau du masque sans augmenter excessivement la pression sous-thérapeutique distribuée et la valve restant stable dans la position ouverte. Avec la valve illustrée sur les figures 9A-9C et le générateur de flux illustré, lors de la réduction de la sortie du générateur de flux en réponse au réveil de l'utilisateur, et l'entrée consécutive en mode de flux moyen constant (c'est-à-dire, à vitesse de rotor constante), la vitesse initiale du générateur de flux doit être à ou au-dessous de 4000 tours/min de sorte que la valve présente le comportement stable initial (voir, par exemple, la transition entre les points de données 516 et 518 sur la figure 5A).
Les figures 5D-5F illustrent les résultats de test dans le mode de rétroaction de pression. Comme décrit ci-dessus, le mode de rétroaction de pression est activé pour fournir des pressions thérapeutiques une fois que l'utilisateur est endormi. Une caractéristique préférable de la valve illustrée sur les figures 9A-9C est de présenter un comportement fermé stable sous la commande de rétroaction de pression à une pression de consigne qui est proche de la pression de masque moyenne distribuée immédiatement avant, lorsque le comportement de valve est ouvert de façon stable sous commande de vitesse de rotor constante. En référence aux points de données 520 et 524, la valve des figures 9A-9C présente un comportement instable avec la commande de rétroaction de pression à une pression de consigne de 1 cm H2O qu'elle commence à cette pression de consigne ou retourne à cette pression de consigne depuis une pression de consigne plus élevée. Cependant, comme indiqué par le point de données 522, à une pression de consigne de 1,5 cm H2O, la valve présente un comportement stable. À cette pression de consigne, le système distribue une pression moyenne d'environ 1,7 cm H2O et distribue un flux moyen d'environ 20 litres par minute.
Performances de la valve des figures 9A-9C en combinaison avec des modes de commande préférés La pression de masque moyenne distribuée avec la valve stable et fermée (par exemple, environ 1,7 cm H2O) est supérieure de moins d'environ 1 cm H2O à la pression tie masque moyenne distribuée sous la commande de vitesse de rotor constante avec la valve stable ouverte (points de données 501, 502 et 504 sur la figure 5B). Le flux distribué moyen à ce réglage est dans la plage du flux distribué moyen indiqué par les points de données 501, 502 et 504 sur la figure 5C. -65- Le point de données 522 concerne la valve stable et fermée (c'est-à-dire, le mode de pression) et génère une pression de masque d'environ 1,7 cm H2O. Le point de données 518 concerne la valve stable et ouverte (c'est-à-dire, le mode de vitesse) et génère une pression de masque d'environ 0,9 cm H2O. La pression de masque moyenne distribuée avec la valve stable et fermée (environ 1,7 cm H2O) peut être supérieure de moins d'environ 1 cm H2O à la pression de masque moyenne distribuée sous la commande de vitesse de rotor constante avec la valve stable ouverte (c'est-à-dire, les points de données 501, 502 et 504 sur la figure 5B). Le flux distribué moyen à ce réglage peut être dans la plage du flux distribué moyen indiquée par les points de données 501, 502 et 504 sur la figure 5C.
En conséquence, en utilisant la combinaison de commande de valve et de générateur de flux illustrée, le système peut passer du mode sous-thérapeutique, avec une vitesse de générateur de flux d'environ 4000 tours/min délivrant une pression de masque moyenne d'environ 0,9 cm H2O et un flux moyen d'environ 25 litres par minute, à un mode thérapeutique, avec commande de rétroaction de pression, délivrant une pression de masque moyenne d'environ 1,7 cm H2O et un flux moyen d'environ 20 litres par minute. Lors du passage du mode de distribution thérapeutique au mode de distribution sous- thérapeutique (par exemple, en réponse au réveil de l'utilisateur), on peut généralement attendre la même transition entre conditions du système, mais dans le sens inverse.
Résultats de test pour la valve anti-asphyxie ResMed Les figures 6A à 6C illustrent le comportement de la valve ResMed Quattro sous une vitesse de générateur de flux constante. Cela illustre de quelle façon la valve se comporte lorsque le générateur de flux est commandé avec une rétroaction lente basée sur le flux moyen, tel que dans le mode sous-thérapeutique préféré selon certain(e)s caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention. La figure 6A illustre l'état observé de la valve dans chacun des tests. La figure 6B indique la pression mesurée moyenne dans chacun des tests et la figure 6C illustre le flux mesuré moyen dans chacun des tests. La séquence des tests est indiquée par la séquence de points de données 600, 602, 604, 606, 608, 610, 612, 614, 616. Par souci de simplicité, cette séquence de points de données est indiquée par les mêmes numéros de référence sur chacune des figures 6A, 6B et 6C. Sur la figure 6A, il peut être observé que le comportement de la valve ResMed Quattro lorsqu'elle démarre dans l'état ouvert reste stable dans l'état ouvert à des vitesses de ventilateur de 3000 tours/min, 4000 tours/min, 5000 tours/min (points de données, 600, 602 et -66- 604). À ces vitesses de ventilateur, la pression distribuée au poumon artificiel est d'approximativement 1 cm H2O (points de données 600, 602 et 604 sur la figure 6B). Le flux distribué à 4000 tours/min est d'environ 20 litres par minute et le flux distribué à 5000 tours/min est d'environ 30 litres par minute. Cependant, le flux distribué à 3000 tours/min est seulement d'environ 10 litres par minute, ce qui est plus faible que le niveau souhaitable. En conséquence, le débit moyen dans la plage de vitesse du générateur de flux dans laquelle la valve ResMed Quattro est stable est d'approximativement 10 litres par minute à 30 litres par minute comparée à approximativement 15 litres par minute à 35 litres par minute pour la valve des figures 9A-9C. En référence aux figures 6D à 6F, ces figures illustrent les résultats de test dans le mode de rétroaction de pression. En référence aux points de données 620, 622, 624, 626, la valve ResMed Quattro présente un comportement instable avec la commande de rétroaction de pression à une pression de consigne de 1 cm H2O qu'elle démarre à cette pression de consigne ou retourne à cette pression de consigne depuis une pression de consigne plus élevée. La valve reste instable à une pression de consigne de 1,5 cm H2O (points de données 622 et 626 sur la figure 6A). La valve présente un comportement stable une fois que la pression de consigne atteint 2 cm H2O (point de données 624 sur la figure 6A). Avec une pression de consigne de 2 cm H2O, la pression moyenne délivrée est d'environ 2,2 cm H2O (point de données 624 sur la figure 6E). À 2 cm H2O, le débit moyen distribué est d'environ 15 litres par minute (point de données 624 sur la figure 6F).
Performances de la valve ResMed en combinaison avec le mode de commande préféré La pression de masque moyenne distribuée avec la valve ResMed Quattro à la pression de consigne la plus faible pour le comportement de valve fermée stable est d'approximativement 1,2 cm H2O au-dessus de la pression de masque moyenne distribuée sous commande de vitesse constante avec la valve ouverte. Le débit moyen distribué est à l'extrémité inférieure de la plage de débit moyen en utilisant la commande de vitesse du moteur. En utilisant cette combinaison de valve et de générateur de flux, on pourrait attendre une transition du mode sous-thérapeutique (c'est-à-dire, avec une vitesse de générateur de flux d'environ 4000 tours/min), distribuant environ une pression de masque moyenne de 1 cm H2O et un flux moyen d'environ 20 litres par minute, vers un mode thérapeutique avec une commande de rétroaction de pression, distribuant environ une pression de masque de 2,2 cm H2O et un flux moyen d'environ 15 litres par minute. Lors du passage d'une distribution -67- thérapeutique à une distribution sous-thérapeutique, on pourrait attendre la même transition entre des conditions du système mais dans le sens inverse. Comparaison des performances de la valve des figures 9A-9C aux performances de la 5 valve ResMed La valve des figures 9A-9C et la valve ResMed présentent des performances adéquates conjointement avec la commutation de commande préférée, d'une boucle de commande ouverte à une commande de rétroaction de pression, à la transition de modes sous- 10 thérapeutique à thérapeutique. Dans chaque cas, les flux distribuées à la transition sont suffisants et le pas de pression est réduit par rapport à la même transition sous commande de rétroaction de pression uniquement. Cependant, la valve des figures 9A-9C produit un pas de pression de masque plus faible (par exemple, environ 0,8 cm H2O) par rapport à la valve ResMed (par exemple, environ 1,2 cm H2O) et produit un flux plus élevé aux pressions sous- 15 thérapeutiques et thérapeutiques autour de la transition. Comparaison en utilisant l'exemple de procédé de commande dans une séquence de respirations simulées 20 L'effet d'un comportement de valve particulier peut être observé dans les résultats de la séquence de test additionnelle exécutée sur chacune de la valve ResMed Quattro et la valve des figures 9A-9C. Selon la deuxième séquence de test, le poumon artificiel est configuré pour simuler une respiration continue à 1000 ml de volume courant, toutes les respirations étant sinusoïdales à 15 respirations par minute avec un rapport de l'expiration à l'inspiration de un-un. 25 Le générateur de flux est commandé pour commencer avec une vitesse constante de 3000 tours/min. Après une certaine période, le générateur de flux est commuté dans un mode de rétroaction de pression avec une pression de consigne de 1,5 cm H2O. Tout au long du test, le comportement de la valve est observé et le flux distribué (c'est-à-dire, le flux quittant le générateur de flux) et la pression au poumon artificiel sont enregistrés. 30 La figure 7A représente la pression et le flux en fonction du temps pour la valve ResMed Quattro. La figure 7B représente la pression et le flux en fonction du temps pour la valve des figures 9A-9C. En référence en particulier à la figure 7A, la courbe de pression présente une première partie 708 dans laquelle le générateur de flux est en mode à vitesse constante et une deuxième -68- partie 714 après le passage du générateur de flux en mode de rétroaction de pression avec une pression de consigne de 1,5 cm H2O au temps 702. Le générateur de flux étant en mode à vitesse constante à la partie 708, la pression fluctue avec le profil de respiration sinusoïdal imposé par le poumon artificiel. Après la transition en mode de rétroaction de pression, la commande de rétroaction de pression tente de prendre le contrôle sur la pression et réduit l'influence de la respiration imposée. Dans la représentation graphique du flux, la partie 710 précède la transition 702 et la partie 712 est située après la transition 702. Dans la partie 710, le flux fluctue avec la respiration de l'utilisateur de manière approximativement opposée à la fluctuation de pression. Lorsque le poumon artificiel expire, la pression augmente et le flux distribué diminue. Lorsque le poumon artificiel inspire, la pression diminue et le flux distribué augmente. Après la transition 702, le flux distribué 712 reste en phase avec la respiration de l'utilisateur. La pression distribuée 714 est plus complexe, étant donné que la commande de rétroaction tente de répondre à la pression instantanée.
Une caractéristique de ces représentations graphiques est que la pression de consigne de 1,5 cm H2O n'a pas été suffisante pour amener cette valve dans une condition fermée stable. Cela est illustré par les pics mis en évidence 704 dans le tracé de pression et l'irrégularité mise en évidence 706 dans le tracé de flux. Le pic 704 et l'irrégularité 706 surviennent dans chaque respiration dans la séquence après l'entrée dans le mode de rétroaction de pression. Les pics et irrégularités indiquent que la valve est instable à 1,5 cm H2O et correspondent à la fermeture brusque de la valve. La valve se rouvre ensuite à un certain point dans le cycle et se referme brusquement à nouveau au début de l'expiration suivante. La figure 7B représente des représentations graphiques similaires pour la valve illustré sur les figures 9A-9C. À nouveau, les représentations graphiques comprennent des parties 720, 722 avant une transition 724 vers la commande de rétroaction de pression avec une pression de consigne d'environ 1,5 cm H2O. Pour cette valve, la différence de pression moyenne entre la période 720 avant la transition 724 et la période 726 après la transition 724 est inférieure à la différence de pression moyenne pendant la période 708 et la pression moyenne dans la période 714 pour la valve ResMed Quattro. Malgré cela, la valve des figures 9A-9C est entré dans une condition fermée stable au moment 728 et, comme indiqué à 730, il n'y a pas de pics évidents dans le tracé de pression et aucun pic ou irrégularité de discontinuité significative dans le tracé de pression et aucun pic ou irrégularité de discontinuité significative dans le tracé de flux. Cela correspond à l'observation selon laquelle la valve est entrée dans une condition fermée stable. -69- Par conséquent, la valve des figures 9A-9C présente des performances supérieures à la valve anti-asphyxie ResMed en obtenant un comportement fermé stable à une pression distribuée inférieure et avec une augmentation plus faible des conditions du système depuis une condition ouverte stable.
Les figures 8A et 8B illustrent différentes caractéristiques sous commande de boucle ouverte et sous commande de rétroaction de pression pour la valve des figures 9A-9C. La figure 8A illustre des caractéristiques qui correspondent à une instabilité de valve. La figure 8B illustre l'effet de rétroaction de pression sur la fluctuation de flux. La figure 8A et la figure 8B concernent la valve dans l'état fermé. La séquence est exécutée dans un premier temps avec le générateur de flux commandé de manière à avoir une vitesse de rotor constante de 5000 tours/min. Dans le deuxième test, le générateur de flux est actionné dans un mode de rétroaction de pression avec une pression de consigne de 1,5 cm H2O. Le comportement de la valve des figures 9A-9C est observé dans les deux modes. De plus, le flux et la pression sont enregistrés dans l'ensemble des tests.
La figure 8A présente des représentations graphiques du flux et de la pression en fonction du temps pour le test conduit avec une commande en boucle ouverte et avec la vitesse CPAP commandée à 5000 tours/min. La figure 8B représente des représentations graphiques du flux et de la pression en fonction du temps avec la commande de rétroaction de pression et avec la pression de générateur de flux CPAP réglée à environ 1,5 cm H2O.
La figure 8A illustre que la valve illustrée devient instable avec une vitesse de ventilateur à 5000 tours/min ayant été précédemment plus élevée. L'instabilité sur la figure 8A est indiquée par le pic de pression 802 devenant apparent dans la partie précoce d'expiration dans chaque respiration. Cela peut être comparé aux performances de la valve enregistrées sur la figure 8B dans 25 le mode de commande de pression. Dans le mode de commande de pression, avec une pression de consigne de 1,5 cm H2O, il n'y a pas de grands pics transitoires dans la courbe de pression, ce qui indique que la valve est stable. Cependant, la fluctuation de flux de crête à crête est très supérieure à la fluctuation de flux dans le mode de commande de boucle ouverte illustré sur la figure 8A. 4 30 Vue d'ensemble des caractéristiques de fonctionnement du dispositif de dérivation de flux et techniques de commande -70- De manière souhaitable, le dispositif de dérivation de flux et la commande du générateur de flux fonctionnent en coopération l'un avec l'autre. Dans certaines configurations, dans lesquelles le générateur de flux ne génère pas de flux, l'utilisateur inspire l'air ambiant par l'intermédiaire de l'orifice du dispositif de dérivation de flux et expire l'air principalement vers l'air ambiant par l'intermédiaire de l'orifice. Pendant l'expiration, une faible proportion des gaz exprimés peut pousser le composant de valve de manière à dévier le composant de valve vers le bas vers le générateur de flux et une faible proportion des gaz expirés peut se déplacer dans la conduite au-delà du composant de valve. Dans certaines configurations, avec le générateur de flux générant un flux de gaz sous- thérapeutique (c'est-à-dire, un mode de commande de flux), l'utilisateur inspire principalement l'air ambiant à travers l'orifice tandis que le flux provenant du générateur de flux dévie légèrement la valve vers l'utilisateur et, en conséquence, fournit une petite partie du flux à l'utilisateur. Pendant l'expiration, la majeure partie de l'expiration traverse l'orifice, une partie de l'expiration déplaçant le composant de valve de retour vers le générateur de flux, ce qui ralentit le flux provenant du générateur de flux. Suivant le flux d'expiration provenant de l'utilisateur, le débit depuis l'utilisateur peut varier. Par conséquent, le débit variable peut être indicateur de la respiration de l'utilisateur, ce qui permet au dispositif de commande 224 de surveiller les profils de respiration et d'identifier des événements (par exemple, l'apnée). Dans certaines configurations, avec le générateur de flux générant un flux de gaz thérapeutique (c'est-à-dire, en mode de commande de pression), pendant l'inspiration, le composant de valve recouvre l'orifice et l'utilisateur respire les gaz provenant du générateur de flux. Pendant l'expiration, l'utilisateur respire contre le flux provenant du générateur de flux et le composant de valve recouvre l'orifice. Dans certaines configurations, le dispositif de dérivation de flux comprend un agencement d'aération adaptable configuré pour modifier une taille d'une surface d'aération, la surface d'aération produisant un trajet entre le dispositif de dérivation de flux et l'air ambiant. Par exemple, les valves présentement décrites en référence aux figures 9, 10, 12, et 13 peuvent être configurées pour modifier une taille d'une surface d'aération par occlusion variable de l'orifice vers l'air ambiant. De manière similaire, d'autres valves ou dispositifs similaires peuvent être inclus dans le dispositif de dérivation de flux pour fonctionner en coopération avec la commande du générateur de flux pour fournir des flux ou pressions souhaités, choisis, ou définis en modifiant la taille de la surface d'aération. L'agencement d'aération adaptable peut être utilisé en coopération avec la commande du générateur de flux pour obtenir, par exemple, des pressions relativement plus faibles (par -71- rapport aux systèmes avec des agencements d'aération fixes) pendant le fonctionnement dans un mode sous-thérapeutique. Par exemple, lorsque le système fonctionne dans le mode sous-thérapeutique (par exemple, lorsque le système détermine que l'utilisateur est éveillé), l'agencement d'aération peut être configuré de manière à avoir une surface d'aération qui est d'au moins environ 60 mm2, au moins environ 40 mm2, au moins environ 30 mm2, ou au moins environ 20 mm2. Dans certaines configurations, lorsque l'agencement d'aération adaptable produit une surface d'aération d'environ 60 mm2, la pression des gaz peut être inférieure ou égale à environ 1 cm H2O ou inférieure ou égale à environ 0,5 cm H2O. La diminution de la taille de la surface d'aération peut augmenter la pression dans le système. L'augmentation de la taille de la surface d'aération peut diminuer la pression dans le système mais elle peut également diminuer le flux. La diminution du flux peut être désavantageuse si le flux diminue à un point auquel il ne peut plus purger l'interface utilisateur. Dans certaines configurations, le système peut être adapté pour fournir un flux suffisant pour purger l'interface utilisateur lorsque la surface d'aération est d'environ 60 mm2 et la pression de gaz est inférieure ou égale à environ 0,5 cm H2O. Par exemple, avec une surface d'aération d'au moins environ 60 mm2 et une pression de gaz inférieure ou égale à environ 0,5 cm H2O, le générateur de flux peut être configuré pour fournir un flux d'au moins environ 15 litres par minute, au moins environ 12 litres par minute, ou au moins environ 10 litres par minute. Il peut être souhaitable de distribuer la pression à ou à proximité de la pression atmosphérique dans le mode sous-thérapeutique pour augmenter le confort de l'utilisateur, et donc il peut être souhaitable d'augmenter la taille de la surface d'aération tout en maintenant un flux suffisant pour purger l'interface utilisateur. Dans certains modes de réalisation, le système est configuré pour modifier un état d'élimination de CO2 sur la base, au moins en partie, de l'état de sommeil pour maintenir un niveau minimal d'élimination de CO2 depuis le système. L'élimination de CO2 peut être à un premier état lorsqu'il est déterminé que le patient est réveillé et à un deuxième état lorsqu'il est déterminé que le patient est endormi. En variante, un niveau d'agencement d'élimination de CO2 peut rester constant tout au long du fonctionnement du dispositif dans un mode différent afin de maintenir le niveau minimal requis d'élimination de CO2 depuis le système. En référence ci-après à la figure 14, lors de l'utilisation de valves telles que celles décrites ci-dessus, il existe une transition de la valve d'une position ouverte (par exemple, des pressions sous-thérapeutiques) à une position fermée (par exemple, des pressions thérapeutiques). Comme illustré, dans un ;ode appelé « zéro », dans lequel la valve ne recouvre pas l'orifice, la valve est ouverte. Dans la configuration illustrée, la valve ferme ou ferme sensiblement l'orifice dans le mode de purge de dioxyde de carbone faible et dans le mode CPAP conventionnel (par -72- exemple, le mode thérapeutique). Entre le mode zéro et le mode de purge de dioxyde de carbone faible, la valve est sensiblement instable. La région dans laquelle la valve est généralement instable est de préférence réduite au minimum en progressant rapidement entre les deux modes adjacents. De plus, le temps passé dans le mode de purge de dioxyde de carbone faible est de préférence également réduit au minimum en progressant rapidement entre le mode zéro et le mode CPAP conventionnel. Dans certaines configurations, la valve peut être déplacée à la position fermée par un changement discret qui augmente la pression d'une pression de mode zéro (par exemple, environ 0,5 cm H2O) à au moins un mode de purge de dioxyde de carbone faible (par exemple, environ 2,0 cm H2O). Le changement discret conduit au déplacement de la valve d'ouverte à fermée sans rester dans la plage instable de la valve. Après le changement discret, la pression peut ensuite être augmentée dans la plage CPAP conventionnelle rapidement afin de réduire au minimum le temps dans la zone de purge de dioxyde de carbone faible. Il a été observé, cependant, que le changement discret du mode zéro au mode de purge de dioxyde de carbone faible ou mode CPAP conventionnel peut conduire à un bruit sourd audible causé par le claquement de fermeture de la valve et peut également conduire à un pic de pression ressenti par l'utilisateur. Ces deux résultats sont indésirables. En référence aux figures 15a-15c, une transition incontrôlée du mode zéro au mode de purge de dioxyde de carbone faible ou mode CPAP conventionnel est schématiquement décrit. Comme illustré, la transition peut survenir pendant l'expiration si elle est incontrôlée. En mode zéro, comme décrit sur la figure 15a, pendant l'expiration, une partie de l'air expiré traverse l'orifice vers l'air ambiant tandis qu'une plus petite partie de l'air expiré passe la valve déviée. Étant donné que la pression augmente avant la fermeture de la valve, si l'utilisateur expire, l'air étant distribué depuis la source de pression ainsi que l'air expiré traverse l'orifice vers l'air ambiant, qui fonctionne de manière à empêcher la valve de se fermer complètement hermétiquement. Lorsque la valve se ferme totalement, l'utilisateur continue d'expirer contre le flux provenant de la source de pression, qui ne peut plus s'échapper par l'orifice désormais fermé. La fermeture de la valve réduit ou prévient grandement la dérivation du flux depuis la source de pression et, par conséquent, la fermeture de la valve est ressentie par l'utilisateur comme un pic de pression soudain, et le fonctionnement peut ensuite continuer avec la valve bouchant l'orifice vers l'air ambiant. Les figures 16a-16c illustrent le comportement de la valve lors de la fermeture pendant un cycle d'inspiration. La comparaison des figures 15a-15c aux figures 16a-16c démontre la fermeture améliorée et contribue à expliquer pourquoi un pic de pression n'est pas observé -73- avec la fermeture de la valve. Comme illustré sur la figure 15a, dans le mode zéro, une petite partie de l'air provient de la source de pression tandis qu'une plus grande partie de l'air s'écoule dans l'orifice depuis l'air ambiant. Lorsque la pression de la source de pression augmente, la valve se déplace vers une position fermée, qui diminue le flux depuis l'air ambiant par l'orifice tout en augmentant le flux depuis la source de pression. Enfin, lorsque la valve est totalement fermée, la source de pression distribue le flux total vers l'utilisateur. Par conséquent, la fermeture de la valve pendant l'inspiration ne conduit pas à un pic de pression significatif et permet que la valve se ferme plus doucement. La figure 17 illustre un sous-programme de commande qui peut être utilisé pour faire passer la valve d'ouverte à fermée pendant une inspiration de l'utilisateur. La décision de faire passer la valve peut être prise en utilisant un sous-programme adapté quelconque. Le sous-programme de commande de la figure 17 peut être mis en oeuvre d'une manière adaptée quelconque. Dans certaines configurations, le sous-programme peut être initié toutes les 20 ms ou aussi fréquemment que souhaité. De façon souhaitable, chaque augmentation de pression finie est synchronisée avec le début d'une inspiration spontanée. Dans certaines configurations, le nombre total de respirations et le nombre de respirations dans lesquelles un changement est appliqué peuvent être utilisés pour déterminer la vitesse d'ajustements de pression entre deux niveaux de pression positive. En référence à la figure 17, au démarrage (S-1), le sous-programme évalue la fréquence respiratoire du patient. Par exemple, la fréquence respiratoire du patient (fp(t)) peut être déterminée en utilisant le débit moyen (fb(t) = flux moyen * 100) et le débit instantané (f,(t)) en utilisant la relation suivante : fp(t) = f,(t) - fb(t) Le débit peut être déterminé en utilisant un agencement de détection adapté quelconque. Dans certaines configurations, un capteur de flux à pression différentielle peut être utilisé de sorte que le flux dans une première direction puisse être différencié du flux dans une deuxième direction. En général, dans une configuration, le débit au début d'une inspiration est plus élevé que le débit pendant l'expiration parce que les gaz expirés expiré agissent contre le flux provenant de la source de pression. Par conséquent, la fréquence respiratoire du patient prend en compte les changements instantanés de débit, qui peuvent être utilisés pour déterminer le début d'un cycle inspiratoire. -74- La fréquence respiratoire du patient fp(t) peut ensuite être comparée à une plage pour déterminer quand la fréquence respiratoire du patient calculée fp(t) est située dans une plage indicatrice d'une inspiration. Voir S-2. Dans la configuration illustrée, la fréquence respiratoire calculée fp(t) est comparée à une plage comprise entre environ -21/min et environ 3I/min.
D'autres plages sont également possibles. Si la fréquence respiratoire du patient calculée fp(t) sort de cette plage, un compteur est effacé et le sous-programme démarre à nouveau. Voir S-3. D'autre part, si la fréquence respiratoire du patient calculée fp(t) entre dans cette plage, le compteur est augmenté (voir S-4) et la valeur de flux instantané f,(t) est stockée. Le compteur est également contrôlé par rapport à une valeur (voir S-5). Dans la configuration illustrée, le compteur est contrôlé par rapport à la valeur 2. En utilisant le compteur, les fluctuations transitoires peuvent être filtrées et par conséquent une fluctuation non inspiratoire est moins susceptible de causer un changement de pression. Si le compteur n'a pas dépassé la valeur (voir S-5), le sous-programme continue de vérifier la fréquence respiratoire calculée du patient jusqu'à ce que le compteur dépasse la valeur. Lorsque le compteur dépasse la valeur, alors la différence entre le débit instantané le plus récent f,(t) et le débit instantané stocké f,(t-1) est comparée à une valeur de débit indicatrice de fluctuation (par exemple, 0,5 l/min). (voir S-6). Si le produit ne dépasse pas cette valeur, alors le sous-programme est répété. Si le produit dépasse cette valeur, alors le sous-programme indique un changement du mode zéro au mode de pression (par exemple, le mode CPAP conventionnel) (voir S-7) et le compteur est réinitialisé (voir S-3). Par la mise en oeuvre du sous-programme décrit sur la figure 17, il est possible de temporiser des augmentations de pression depuis le mode zéro dans un mode de commande de pression avec inspiration du patient. Une telle temporisation conduit à des pics de pression moins perçus et un claquement ou bruit de valve moins perçu. Bien que cela soit moins important pour la perception du patient, le passage du mode de rétroaction de pression au mode zéro peut être effectué d'une manière qui utilise des diminutions de pression qui coïncident avec l'expiration du patient. En instituant un tel changement, il est possible de réduire une sensation de « privation d'air » qui pourrait sinon être perçue par l'utilisateur lorsque la source de pression passe dans un mode de vitesse sensiblement constante, qui peut être utilisé pendant le mode zéro. La figure 18 illustre un exemple d'un sous-programme qui peut être utilisé pour faciliter la transition du mode de rétroaction de pression au mode zéro. Le sous-programme de commande de la figure 18 peut être mis en oeuvre d'une manière adaptée quelconque. Dans -75- certaines configurations, le sous-programme peut être initié toutes les 20 ms ou aussi fréquemment que souhaité. De manière souhaitable, chaque diminution de pression finie est synchronisée avec le début d'une expiration spontanée. En référence à la figure 18, au démarrage (T-1), le sous-programme compare une valeur stockée du débit instantané (f,(t-1)) et la valeur actuelle du débit instantané (f,(t)) au débit moyen actuel (fb(t) = flux moyen * 100). Voir T-2. Si le débit instantané précédent est supérieur ou égal au débit moyen et si le débit instantané actuel est inférieur au débit moyen, le sous-programme initie un changement vers le mode zéro. Sinon, le sous-programme continue de surveiller la survenue de la condition dans laquelle le sous-programme passe en mode zéro.
La figure 19 représente graphiquement une réalisation qui met en oeuvre un mode zéro et un mode de pression. Comme illustré, la mise en oeuvre peut fonctionner dans un mode zéro, dans lequel une pression sous-thérapeutique fournit un niveau de base de flux et/ou un niveau de base de pression à un utilisateur. La mise en oeuvre peut également fonctionner dans un mode de pression, dans lequel une pression ou des pressions thérapeutiques adaptées peuvent être distribuées. Dans le mode zéro, la source de pression peut distribuer un flux au moins suffisant pour purger une interface (par exemple, un masque) d'un utilisateur. Dans certaines configurations, le débit instantané peut être surveillé et si le débit instantané chute à un flux inférieur à une valeur définit (par exemple, environ 15I/min) pendant une durée définie (par exemple, 20 secondes), alors un défaut peut être supposé et la mise en oeuvre peut passer au fonctionnement dans un mode de pression, de telle manière qu'un flux suffisant puisse être fourni pour purger en continu l'interface par l'intermédiaire d'un flux de dérivation. Dans certaines configurations, pendant le mode zéro, la source de pression fournit un flux moyen d'au moins environ 15 l/min. Dans une configuration dans laquelle la source de pression est un ventilateur entraîné par un moteur, le moteur peut être entraîné pour fournir le débit souhaité. Dans une configuration, le moteur fonctionne à une valeur définie, qui peut être d'environ 4000 tours/min dans certaines applications. Dans certaines configurations, dans le mode zéro, la source de pression fournit une basse pression moyenne inférieure ou égale à environ 3 cm H2O, ou inférieure ou égale à environ 0,5 cm H2O. Dans une configuration dans laquelle la source de pression est un ventilateur entraîné par un moteur, le moteur peut être entraîné pour fournir la basse pression souhaitée. Comme illustré, à un certain point, la mise en oeuvre passe du mode zéro au mode de pression. De préférence, la transition survient après qu'il soit détecté qu'un utilisateur est endormi ou après que des événements surviennent qui conduisent à une hypothèse que -76- l'utilisateur dort. Par exemple, dans certaines applications, une transition survient si l'utilisateur subit deux apnées ou plus dans un intervalle de temps court (par exemple, 2,5 minutes). Dans certaines applications, une transition survient si l'utilisateur subit quatre respirations limitées en flux ou plus à la suite. Dans certaines applications, une transition survient si une hypopnée unique est subie par l'utilisateur. Dans certaines applications, une transition survient si une hypopnée obstructive unique est subie par l'utilisateur. Dans certaines applications, une transition survient si une combinaison d'apnée, d'hypopnée et de respirations à flux est subie par l'utilisateur. Dans une application, la condition ou les conditions d'un ou plusieurs de ces exemples peuvent être surveillées et une transition initiée lorsque l'une quelconque d'entre elles est détectée. Comme décrit ci-dessus, pour commander le fonctionnement de la valve, la transition du mode zéro au mode de pression peut survenir pendant l'inspiration. Dans certaines applications, la transition du mode zéro au mode de pression peut survenir au début de l'inspiration. De préférence, la transition met en oeuvre l'augmentation de la pression appliquée à un point qui conduit à la fermeture par la valve de l'orifice vers l'air ambiant, comme décrit ci-dessus. Dans une configuration, le mode zéro met en oeuvre le fonctionnement de la source de pression à ou autour d'environ 0,5 cm H2O et le mode de pression peut être initié avec une augmentation de pression à environ 3,0 cm H2O. Après une transition du mode zéro vers le mode de pression, la mise en oeuvre peut appliquer une pression selon une technique adaptée quelconque. Dans l'agencement illustré sur la figure 19, la pression appliquée peut être réduite lorsqu'il est déterminé que l'utilisateur s'est réveillé ou lorsqu'il est déterminé que l'utilisateur est en train de se réveiller. Une technique adaptée quelconque peut être utilisée pour déterminer à quel moment l'utilisateur s'est réveillé ou est réveillé. Lorsque la pression est réduite, si la pression atteint une pression minimale (par exemple, 3,0 cm H2O), alors la mise en oeuvre peut attendre une expiration et repasser e mode zéro pendant une expiration. Dans certaines applications, la pression peut également être réduite dans le mode de pression pendant l'expiration. La figure 20 est un exemple de sous-programme de commande qui peut être utilisé pour obtenir la mise en oeuvre représentée graphiquement sur la figure 19. En référence à la figure 20, le sous-programme peut commencer, par exemple, lorsque l'appareil respiratoire (par exemple, un appareil à pression positive tel qu'une machine CPAP) est mis sous tension. Le sous-programme commence en déterminant s'il existe une indication que l'appareil ne devrait pas fonctionner en mode zéro. Voir U-1. -77- Dans certaines applications, l'utilisation d'un mode zéro est dépendant de la présence d'une valve à travers laquelle un utilisateur peut aspirer de l'air ambiant pour supplémenter l'air fourni aux pressions plus faibles du mode zéro. Par conséquent, dans certaines applications, un paramètre modifiable peut être fourni sur l'appareil qui indique si le mode zéro doit être ignoré ou utilisé. Dans une ou plusieurs de ces applications, l'utilisateur ou un suppléant de l'utilisateur peut ajuster ce réglage. Dans certaines applications, le composant contenant la valve peut communiquer avec l'appareil de sorte que l'appareil puisse déterminer si la valve est présente ou non. Par exemple, la valve peut être pourvue d'un dispositif de communication sans fil, tel qu'une étiquette RFID, par exemple, mais sans limitation, de sorte que la présence de la valve puisse être signalée à l'appareil. Dans un autre exemple, dans lequel une conduite est utilisée avec l'appareil ou dans lequel la conduite contient sinon un ou plusieurs fils conducteurs, la présence de la valve peut être indiquée par une connexion câblée. La figure 21 illustre un microprogramme pour déterminer si le mode zéro doit être utilisé ou non sur la base de caractéristiques de flux. Comme illustré, une variable utilisée pour temporiser un événement est initialisée. Voir V-1. Avec la variable de temporisation initialisée, le microprogramme entre dans une opération de commande de flux de dérivation. Voir V-2. Le flux de dérivation peut être commandé, par exemple, en commandant la vitesse du moteur. De préférence, le flux de dérivation est commandé à un niveau compris entre environ 151/min et environ 22I/min. Dans certaines configurations, la vitesse du moteur a une limite supérieure d'environ 6000 tours/min mais d'autres configurations sont possibles. Comme décrit, pendant la commande de flux de dérivation, le flux de dérivation moyen est surveillé. De façon souhaitable, un niveau minimal de flux est fourni. Dans la configuration illustrée, un niveau au-dessus d'environ 15 l/min est souhaité. Voir V-3. Si le niveau d'environ 15I/min est dépassé, alors le microprogramme continue de surveiller le niveau de flux de dérivation. Si le niveau de flux de dérivation diminue au-dessous d'environ 151/min, alors le temps au-dessous de ce niveau est incrémenté. Voir V-4. Lorsque le temps au-dessous de 15I/min dépasse 20 seconds (voir V-5), alors un drapeau est activé pour amener l'appareil à ignorer le mode zéro. Voir V-6. Sinon, le niveau reste simplement sous surveillance. De retour à la figure 20, le drapeau indiquant si le mode zéro doit être ignoré est contrôlé.
Voir U-2. Si le mode zéro ne doit pas être ignoré, alors le flux de dérivation est commandé de sorte que le niveau de flux de dérivation soit maintenu à un niveau souhaité, ce niveau étant de préférence dans la plage d'environ 15 à 22 l/min. Voir U-3. Dans certaines configurations, la commande de flux de dérivation en mode zéro met en oeuvre le microprogramme de la -78- figure 21 pour réduire la probabilité que le flux de dérivation diminue à un niveau qui ne purge pas suffisamment l'interface. L'utilisateur est surveillé pendant que l'appareil fournit la pression sous-thérapeutique. En particulier, l'utilisateur peut être surveillé pour déterminer quand l'utilisateur s'est endormi. Une technique adaptée quelconque peut être utilisée. Dans certaines configurations, des événements respiratoires désordonnés de sommeil peuvent être détectés en utilisant une technique adaptée quelconque. Par exemple, les techniques décrites dans le brevet U.S. n° 7 882 834 et le brevet U.S. n° 6 988 994, peut être utilisé pour détecter des événements. Voir U-4.
Dans la mesure où aucune augmentation de pression n'est demandée, le microprogramme continue de boucler. Si une augmentation de pression est demandée ou si le système entre dans le mode de commande de pression, alors le système attend le début d'inspiration. La figure 22 illustre un microprogramme pour déterminer à quel moment un utilisateur commence à inspirer et à quel moment un utilisateur commence à expirer. Comme illustré sur la figure 22, lorsque le sous-programme démarre, des valeurs peuvent être initialisées en tant que valeurs de départ. Voir W-1. Par exemple, dans la configuration illustrée, une valeur de dérivation, qui représente un débit moyen sur une période de temps (par exemple, 7,5 secondes) peut être définie à 0 comme la valeur iFlux, qui concerne le flux instantané. De plus, un drapeau qui est indicateur du fait que l'utilisateur inspire ou expire peut être défini à une valeur. Bien que la configuration illustrée représente la variable EtatResp comme étant définie à EXP, qui représente une expiration, d'autres valeurs peuvent également être utilisées (par exemple, INSP). Voir W-1. Le microprogramme décrit sur la figure 22 calcule la variable de dérivation (c'est-à-dire, le débit moyen) sur la base de la variable iFlux détectée (c'est-à-dire, le flux instantané). Dans certaines configurations, comme décrit directement ci-dessus, la variable de dérivation est une moyenne glissante déterminée sur une période définie. Dans une configuration, la période est d'environ 7,5 secondes mais d'autres durées peuvent être utilisées. Voir W-2. Une fois qu'un ensemble de valeurs a été obtenu pour les valeurs iFlux et de dérivation, le microprogramme continue en vérifiant le drapeau EtatResp pour déterminer s'il a été établi que l'utilisateur inspire ou expire. Voir W-3. Si le drapeau indique que l'indication la plus récente est une expiration (c'est-à-dire, EtatResp=EXP), alors le débit instantané le plus récent (c'est-à-dire, iFlux) est comparé à la somme du débit moyen (c'est-à-dire, dérivation) et une constante K. -79- Comme décrit sur la figure 23, il a été déterminé que l'utilisation de la constante K permet une détermination plus cohérente du début d'inspiration. La ligne horizontale généralement pointillée indique un flux de dérivation généralement stationnaire depuis la source de pression. Il est superposé à cette ligne généralement horizontale une ligne généralement sinusoïdale représentant le flux depuis un utilisateur pendant la respiration. Compte tenu de la période de séjour en inspiration dans laquelle le débit respiratoire est sensiblement constant et généralement égal au débit de dérivation, le demandeur a déterminé que l'utilisation d'une constante K permet que la valeur de déclenchement soit plus élevée qu'un niveau susceptible d'être atteint par le bruit dans le système, comprenant les capteurs. Dans certaines configurations, la constante K est d'environ 2 I/min. Dans certaines applications, la constante K est d'environ 400 % le débit de dérivation. D'autres valeurs peuvent également être utilisées. En référence à nouveau à la figure 22, si la somme du flux moyen et de la constante n'est pas supérieure au flux instantané, un drapeau indicateur du début d'inspiration est défini à Faux et un drapeau indicateur du début d'expiration est défini à Faux (voir W-5) parce que l'utilisateur n'initie pas une inspiration et l'utilisateur ne commence pas une expiration (parce que le drapeau EtatResp indique que l'expiration est déjà en cours. D'autre partie, si la somme du flux moyen et de la constante est supérieure au flux instantané, le drapeau indicateur du début d'inspiration est défini à vrai, le drapeau indicateur du début d'expiration est défini à Faux et le drapeau EtatResp est modifié pour refléter que l'inspiration se produit (par exemple, le drapeau est défini à INSP). Voir W-6. Le sous-programme retourne ensuite à W-2 pour l'évaluation supplémentaire des du débits. Avec le drapeau EtatResp défini à INSP au lieu d'EXP, le microprogramme examine ensuite si le flux instantané (c'est-à-dire, iFlux) est inférieur à la somme du flux moyen (c'est-à-dire, la dérivation) et la constante (c'est-à-dire, K). Voir W-7. Sinon, il est alors déterminé que l'inspiration est en cours et le drapeau indiquant le début d'inspiration est défini à faux tandis que le drapeau indicateur du début d'expiration reste défini à faux. D'autre part, si le flux instantané a diminué à un débit au-dessous de la somme du flux de dérivation et de la constant, alors il est déterminé que l'expiration a commencé. En conséquence, le drapeau indiquant le début de l'inspiration est défini à faux, le drapeau indicateur du début d'expiration est défini à vrai et le drapeau indicateur de l'état respiratoire est défini à l'indication d'expiration (c'est-à- dire, EXP). Voir W-8. Le sous-programme retourne ensuite à W-2. À nouveau de retour à la figure 20, avec la détermination du début d'inspiration, l'appareil peut créer un changement de pression. Voir U-7. Par exemple, dans certaines configurations, la pression peut augmenter d'environ 0,5 cm H2O à environ 3,0 cm H2O, ce qui serait une -80- augmentation de pression suffisante pour déplacer la valve décrite ci-dessus de la position ouverte vers la position fermée. Avec la valve fermée, l'appareil peut ensuite commencer à fonctionner dans un mode de distribution de pression ou mode de pression. Voir U-8. Dans certaines configurations, les augmentations de pression dans le mode de pression peuvent être temporisées de manière à correspondre généralement au temps avant inspiration tandis que les diminutions de pression dans le mode de pression peuvent être temporisées de manière à correspondre généralement au temps avant expiration. Une telle temporisation peut diminuer la sensation par l'utilisateur des changements de pression. Dans certaines configurations, l'augmentation de pression est un changement discret. Dans certaines configurations, l'augmentation de pression est une rampe progressive. Dans certaines configurations, le profil d'augmentation de pression correspond sensiblement au profil de flux instantané pour réduire ou éliminer la sensation. Des techniques adaptées quelconques peuvent être utilisées pour ajuster la pression, comprenant ceux décrits dans le brevet U.S. n° 5 148 802. Pendant le fonctionnement dans le mode de pression, l'utilisateur est surveillé pour les signes de réveil. Voir U-9. Par exemple, la forme d'onde de respiration peut changer de fréquence, d'amplitude ou d'une autre façon, mettant en évidence une irrégularité qui indiquerait que l'utilisateur se réveille. Des techniques adaptées quelconques peuvent être utilisées, comprenant, mais non limitées à, celles décrites dans le brevet U.S. n° 6 988 994..
Pendant le fonctionnement dans le mode de pression, la pression de fonctionnement peut être diminuée en conséquence de différents facteurs. Dans la mesure où la pression est maintenue au-dessus d'une pression minimale, le mode de pression continue de fonctionner comme décrit ci-dessus. Voir U-10. D'autre partie, si la pression diminue à la pression minimale, le système attend une détection du début d'expiration. Voir U-11 et U-12. Lorsque l'utilisateur commence à expirer, le système diminue la pression de sorte que la valve s'ouvre et que le système fonctionne à une pression sous-thérapeutique suffisamment faible pour réduire la probabilité de la fermeture de valve. Dans certaines configurations, avant que le système passe dans la zone sous-thérapeutique, le système assure que le drapeau pour ignorer le mode zéro n'est pas défini à une valeur qui conduirait à ce que le mode zéro soit ignoré.
Bien que certain(e)s caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention aient été décrits en référence à certains modes de réalisation, d'autres modes de réalisation apparents pour l'homme du métier sont également dans la portée de cette invention. Par conséquent, différents changements et modifications peuvent être effectués sans s'écarter de l'esprit et la portée de l'invention. Par exemple, différents composants peuvent être -81- repositionnés comme souhaité. De plus, certain(e)s caractéristiques, aspects et avantages de l'invention ont été décrit en référence à des dispositifs de distribution de gaz respiratoires en particulier pour utilisation dans le traitement de l'apnée obstructive du sommeil. Les dispositifs PAP sont également utilisés dans le traitement d'autres affections, telles que la BPCO, et peuvent être utilisés pour la distribution de gaz mixtes autres que l'air, par exemple, un mélange d'air et d'oxygène, ou un mélange d'azote et d'oxygène ou similaire. Le procédé et l'appareil de la présente invention peuvent être également appliqués à un appareil de distribution de gaz pour utilisation dans ces autres traitements. De plus, les caractéristiques, aspects et avantages ne sont pas nécessairement tous requis pour mettre en pratique la présente invention. En conséquence, la portée de la présente invention est destinée à être définie uniquement par les revendications ci-après.

Claims (30)

  1. REVENDICATIONS1. Système pour distribuer des gaz respiratoires à un utilisateur portant une interface utilisateur, le système comprenant : un générateur de flux et un dispositif de commande commandant le fonctionnement du générateur de flux, le dispositif de commande faisant fonctionner le générateur de flux dans un premier mode pour générer une première pression qui est inférieure à une plage de pression thérapeutique et le dispositif de commande faisant fonctionner le générateur de flux dans un deuxième mode pour générer une deuxième pression qui est dans la plage de pression thérapeutique, le système basculant entre la première pression et la deuxième pression en synchronisation avec un état de respiration de l'utilisateur.
  2. 2. Système de la revendication 1, caractérisé en ce que le système est configuré pour passer du premier mode au deuxième mode en synchronisation avec une inspiration de l'utilisateur.
  3. 3. Système de la revendication 1, caractérisé en ce que le système est configuré pour passer du deuxième mode au premier mode en synchronisation avec une expiration de l'utilisateur.
  4. 4. Système de la revendication 1, caractérisé en ce que le système est configuré 20 pour surveiller un débit en fonctionnant dans le premier mode et le système bascule vers le deuxième mode si le débit diminue au-dessous d'un seuil inférieur pendant une durée prédéfinie.
  5. 5. Système de la revendication 1, dans lequel le deuxième mode comprend un mode de pression. 25
  6. 6. Système de la revendication 1, caractérisé en ce que le système est configuré pour passer du premier mode au deuxième mode lorsqu'il est déterminé que l'utilisateur dort.
  7. 7., Système de la revendication 6, caractérisé en ce que le système est configuré pour déterminer que l'utilisateur dort sur la base de la détection d'événements respiratoires désordonnés de sommeil. 30
  8. 8. Système de la revendication 1, caractérisé en ce que le système est configuré pour passer du deuxième mode au premier mode lorsqu'une pression thérapeutique minimale est atteinte dans le deuxième mode.-83-
  9. 9. Système de la revendication 1, caractérisé en ce que le système est configuré pour augmenter la pression en synchronisation avec une inspiration de l'utilisateur dans le deuxième mode.
  10. 10. Système de la revendication 1, caractérisé en ce que le système est configuré pour diminuer la pression en synchronisation avec une expiration de l'utilisateur dans le deuxième mode.
  11. 11. Système de la revendication 1, comprenant en outre un orifice vers l'air ambiant et une valve prenant une première position et une deuxième position, lorsqu'elle est dans la deuxième position, la valve fermant sensiblement l'orifice, l'orifice étant positionné entre l'utilisateur et le générateur de flux.
  12. 12. Système de la revendication 11, dans lequel le système est configuré pour que les transitions de la valve de la première position à la deuxième position soient la conséquence du passage du système du premier mode au deuxième mode.
  13. 13. Système de la revendication 12, caractérisé en ce que le système est configuré pour passer du premier mode au deuxième mode pendant une inspiration de l'utilisateur.
  14. 14: Système de la revendication 12, caractérisé en ce que le système est configuré pour passer du premier mode au deuxième mode lorsque le système détecte le début d'une inspiration de l'utilisateur.
  15. 15. Système pour distribuer des gaz respiratoires à un utilisateur portant une interface utilisateur comprenant : un générateur de flux ; un dispositif de commande commandant le fonctionnement du générateur de flux, le dispositif de commande faisant fonctionner le générateur de flux dans un premier mode générant une première pression qui est au-dessous d'une plage de pression thérapeutique et le 25 dispositif de commande faisant fonctionner le générateur de flux dans un deuxième mode générant une deuxième pression qui est dans la plage de pression thérapeutique ; et un orifice vers l'air ambiant, l'orifice étant positionné entre l'interface utilisateur et le générateur de flux, dans lequel le dispositif de commande est configuré pour détecter un état de sommeil de 30 l'utilisateur et pour faire basculer le système entre le premier mode et le deuxième mode en réponse à un changement de l'état de sommeil en modifiant une surface d'aération de l'orifice.
  16. 16. Système de la revendication 15, caractérisé en ce que le système est configuré pour passer du premier mode au deuxième mode en diminuant une surface d'aération de l'orifice.-84-
  17. 17. Système de la revendication 15, comprenant en outre une valve configurée pour augmenter ou diminuer la surface d'aération de l'orifice, la valve étant configurée pour prendre une première position et une deuxième position où, dans la deuxième position, la valve ferme sensiblement l'orifice en bouchant une partie de la surface d'aération.
  18. 18. Système de la revendication 17, dans lequel la valve est configurée pour passer de la première position à la deuxième position en conséquence du passage du système du premier mode au deuxième mode.
  19. 19. Système de la revendication 15, le système étant configuré pour basculer entre le premier mode et le deuxième mode en synchronisation avec un état respiratoire de l'utilisateur.
  20. 20. Système de la revendication 15, le système étant configuré pour passer du premier mode, au deuxième mode lorsqu'il est déterminé que l'utilisateur dort.
  21. 21. Système de la revendication 15, caractérisé en ce que le système est configuré pour déterminer que l'utilisateur dort sur la base de la détection d'événements respiratoires 15 désordonnés de sommeil.
  22. 22. Système de la revendication 15, dans lequel le dispositif de commande est configuré pour faire fonctionner le générateur de flux dans le premier mode pour fournir un débit moyen de gaz inférieur ou égal à environ 20 litres par minute.
  23. 23. Système de la revendication 15, dans lequel le dispositif de commande est 20 configuré pour faire fonctionner le générateur de flux dans le premier mode pour fournir une basse pression moyenne inférieure ou égal à environ 3 cm H2O.
  24. 24. Système de la revendication 15, dans lequel le dispositif de commande est configuré pour faire fonctionner le générateur de flux dans le premier mode pour fournir un débit moyen ou une basse pression moyenne et le dispositif de commande est configuré pour faire 25 passer le fonctionnement du générateur de flux dans le premier mode entre la fourniture du débit moyen et de la basse pression moyenne.
  25. 25. Système de la revendication 15, dans lequel le dispositif de commande est configuré pour déterminer l'état de sommeil de l'utilisateur comme étant endormi lorsque l'utilisateur présente deux apnées ou plus dans un intervalle de temps, quatre respirations 30 limitées en flux ou plus à la suite, une hypopnée ou une hypopnée obstructive.
  26. 26. Système de la revendication 15, dans lequel le dispositif de commande est configuré pour déterminer l'état de sommeil de l'utilisateur comme étant réveillé comme étant réveillé lorsqu'une forme d'onde respiratoire change de fréquence ou d'amplitude.-85-
  27. 27. Système de la revendication 15, dans lequel la surface d'aération de l'orifice est configurée pour être supérieure ou égale à environ 60 mm2 lorsque le dispositif de commande détermine l'état de sommeil de l'utilisateur comme étant réveillé.
  28. 28. Système de la revendication 15, caractérisé en ce que, dans le premier mode, la surface d'aération de l'orifice est configurée pour être supérieure ou égale à environ 60 mm2 et le dispositif de commande est configuré pour faire fonctionner le générateur de flux pour fournir une basse pression moyenne qui est inférieure ou égale à environ 0,5 cm H2O.
  29. 29. Système pour distribuer des gaz respiratoires à un utilisateur portant une interface utilisateur, le système comprenant : 10, un générateur de flux ; et un dispositif de commande commandant le fonctionnement du générateur de flux, le dispositif de commande étant configuré pour faire fonctionner le générateur de flux dans un premier mode pour générer une première pression qui est dans une plage de pression non-traitement et le dispositif de commande étant configuré pour faire fonctionner le générateur de 15 flux dans un deuxième mode pour générer une deuxième pression qui est dans une plage de pression de traitement, le système étant configuré pour basculer entre la prerriière pression et la deuxième pression en synchronisation avec un état respiratoire de l'utilisateur.
  30. 30. Système pour distribuer des gaz respiratoires à un utilisateur portant une interface utilisateur comprenant : 20 un générateur de flux ; un dispositif de commande commandant le fonctionnement du générateur de flux, le dispositif de commande étant configuré pour faire fonctionner le générateur de flux dans un premier mode générant une première pression qui est inférieure à une plage de pression thérapeutique et le dispositif de commande étant configuré pour faire fonctionner le générateur 25 de flux dans un deuxième mode générant une deuxième pression qui est dans la plage de pression thérapeutique ; et un agencement d'élimination de CO2 positionné après le générateur de flux, le dispositif de commande étant configuré pour détecter un état de sommeil de l'utilisateur et pour faire passer le système entre le premier mode et le deuxième mode en réponse à un 30 changement de l'état de sommeil en modifiant un état de l'agencement d'élimination de CO2.
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