FR3026933A1 - Dispositif et procede de caracterisation de l'activite respiratoire d'un mammifere - Google Patents

Dispositif et procede de caracterisation de l'activite respiratoire d'un mammifere Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de caractérisation de l'activité respiratoire d'un mammifère (2), comprenant : - des moyens de caractérisation des mouvements respiratoires du mammifère (2), - des moyens de traitement (5) reliés aux moyens de caractérisation et aptes à déduire, à partir des signaux issus desdits moyens de caractérisation, des caractéristiques de respiration, caractérisé en ce que les moyens de caractérisation comprennent un profilomètre laser (1) qui est adapté pour projeter au moins un faisceau lumineux (11) sur le thorax et/ou l'abdomen du mammifère (2) de manière à créer au moins trois points de mesure (12), pour recueillir l'image desdits points de mesure (12) sur le mammifère (2), et mesurer la déformation en ces points de mesure (12) de la paroi thoraco-abdominale à chaque instant.

Description

1 La présente invention concerne la surveillance de l'activité respiratoire d'un mammifère et l'assistance à l'activité respiratoire d'un mammifère.
DOMAINE TECHNIQUE GÉNÉRAL ET ETAT DE LA TECHNIQUE La surveillance non invasive de la respiration du nourrisson représente un problème clinique important, notamment chez les nouveau-nés prématurés qui présentent fréquemment des troubles de la commande respiratoire, par exemple des apnées.
Lorsque la respiration du nouveau-né n'est pas suffisante pour maintenir une oxygénation correcte, il est nécessaire d'assister la respiration du nouveau-né par une ventilation mécanique assistée. Dans ce cas, il est important de prévoir un protocole de sevrage de l'assistance respiratoire le plus tôt et le plus sûrement possible. Bien que largement employée, les effets indésirables de la ventilation mécanique assistée, notamment les lésions pulmonaires, et les conséquences à plus long terme sur le développement sont mal connues. La définition de critères d'arrêt de la ventilation mécanique assistée est un problème crucial et difficile.
Les études précliniques sur ce sujet sont rares, fautes de modèle satisfaisant de ventilation mécanique assistée chez le mammifère nouveau-né. Aujourd'hui, afin d'étudier ces conséquences, et dans le cadre du développement de nouveaux médicaments (stimulants respiratoires, bronchodilatateurs, etc...) à usage pédiatrique, des tests précliniques sont effectuées sur des souris d'âge mûr (modèle mature) et non sur des souriceaux (modèles en développement) en raison de l'impossibilité de mesurer précisément l'obstruction des voies respiratoires de souris nouveau-nées. Néanmoins l'utilisation d'un modèle mature ne permet pas le suivi des conséquences potentielles de l'administration de tels traitements sur le développement futur du nouveau-né. Un mode connu d'estimation du volume respiratoire consiste à 35 utiliser la paroi thoraco-abdominale comme indice représentatif de l'évolution du volume pulmonaire du mammifère étudié. L'estimation du volume respiratoire utilisant la paroi thoraco- abdominale comme un indice représentatif de l'évolution du volume 40 pulmonaire peut être avantageuse dans des situations nécessitant une mesure prolongée, où l'utilisation d'un masque ou d'une pièce buccale n'est pas adaptée.
3026933 2 L'évaluation de mouvement de la paroi thoraco-abdominale chez de jeunes mammifères est cependant particulièrement difficile. Les recherches expérimentales sur la fonction des gènes et leur rôle 5 dans les maladies humaines reposent en grande partie sur l'étude de souris génétiquement modifiées dont le phénotype est analysé in vivo. L'étude des souris génétiquement modifiées constitue un axe stratégique de la recherche biomédicale à l'échelle internationale qui a permis de nombreuses avancées dans la détermination des mécanismes 10 physiopathologiques de nombreuses maladies et la recherche de traitements. Cependant, des difficultés particulières apparaissent dans l'étude des maladies qui touchent spécifiquement le nouveau-né et le nourrisson.
15 Ces difficultés tiennent au fait que les manipulations génétiques des souris provoquent, dans une proportion élevée, une mortalité néonatale importante des souriceaux, rendant très difficile, voire impossible, l'étude des phénotypes in vivo.
20 Outre les problèmes de mortalité néonatale, le diagnostic respiratoire des souriceaux est un défi en raison de leur petite taille et des petits volumes inspirés. A ce titre, on connaît le document « A miniature mechanical 25 ventilator for newborn mice » de Kumaran Kolandaivelu et Chi-Sang Poon, qui décrit une solution permettant d'apporter une assistance respiratoire d'une manière non invasive en plaçant un souriceau dans un ventilateur mécanique à pression négative relié à une unité centrale. Un tel ventilateur mécanique à pression négative a permis de prolonger la survie 30 de souriceaux mutants d'une dizaine d'heures, dont une ou deux heures après l'arrêt de la ventilation. Cependant, la solution proposée dans ce document permet uniquement d'apporter une assistance respiratoire forcée à un souriceau sans pouvoir, ni caractériser et suivre précisément l'activité respiratoire du souriceau, ni adapter la ventilation mécanique assistée à la ventilation spontanée du souriceau. La question des critères d'interruption de la ventilation mécanique assistée n'a pas été abordée dans cette étude. On connaît également le document US6015388 qui décrit un dispositif permettant de caractériser l'activité respiratoire d'un individu. Cependant, la solution proposée comporte l'utilisation de deux signaux respiratoires obtenus à l'aide de systèmes de mesure externes, appliqués à la surface du corps. Le dispositif ne permet donc pas de caractériser 3026933 3 rapidement, d'une manière précise et non-invasive l'activité respiratoire d'un souriceau. En outre, l'utilisation de deux systèmes uniquement, l'un thoracique l'autre abdominal, requiert la connaissance de repères anatomiques pour le positionnement de ces systèmes, repères 5 anatomiques qui ne sont pas connus chez le souriceau nouveau-né et peuvent varier considérablement au cours du développement postnatal. On connaît par ailleurs le document « Unrestrained video-assisted plethysmography: a noninvasive method for assessment of lung 10 mechanical function in small animais » de Jason H. T. Bates, John Thompson-Figueroa, Lennaert K. A. Lundblad, et Charles G. Irvin, qui décrit un dispositif permettant de caractériser par vidéo la respiration d'une souris d'une manière non-invasive. Si une telle solution permet de détecter l'expansion volumique de la souris due à son activité respiratoire, 15 cette solution ne permet pas de détecter des déformations concaves, telles que les rétractations du compartiment thoracique. Cette limitation est importante car ces rétractions thoraciques sont un signe clinique majeur de la détresse respiratoire du nouveau-né et du nourrisson. En effet, un tirage inter- ou sous-costal, qui apparait à différentes 20 localisations de la région thoracique est un signe clinique majeur que cette solution ne permet pas de détecter. On connaît également le document "Respiratory Measurement Utilizing a Novel Laser Displacement Technique: Normal Tidal Breathing" 25 de Jeff Hargrove, Eric D. Zemper et Mary L. Jannausch, qui décrit un dispositif permettant de mesurer l'activité respiratoire d'un humain. Un tel dispositif ne permet cependant pas d'obtenir une précision suffisante afin de caractériser la respiration du mammifère étudié car il n'utilise uniquement que deux points de mesure, un premier point de mesure 30 étant situé sur le thorax, et un second point de mesure étant situé sur l'abdomen. Cette solution n'est pas satisfaisante car les signes cliniques des atteintes respiratoires d'un nouveau-né peuvent apparaitre dans toutes les régions thoraco-abdominales (tirage sous-costal, intercostal, déflation abdominale, asynchronie entre les hémithorax droite et 35 gauche). Un but général de l'invention est de proposer un dispositif de caractérisation de l'activité respiratoire d'un mammifère permettant une caractérisation non-invasive, précise et permettant éventuellement 40 d'assister simultanément l'activité respiratoire du mammifère. Selon un autre aspect, l'invention vise à assister mécaniquement de manière non invasive la respiration de mammifères tels que des 3026933 4 souriceaux nouveau-nés, et également de suivre l'évolution de leur état respiratoire, avec ou sans assistance respiratoire. Une application de l'invention est ainsi de favoriser une bonne 5 synchronisation et le succès du protocole de sevrage et, par suite, de faciliter la réanimation des nouveau-nés des souris mutantes, pour prolonger la durée de l'étude de l'évolution de leur phénotype. Une autre application est l'administration de traitements par aérosol 10 chez le souriceau nouveau-né pour l'étude de leurs effets respiratoires, et la réalisation de tests précliniques de ces traitements pédiatriques. Selon un autre aspect, l'invention porte également sur un algorithme qui permet le calcul d'un indice d'obstruction des voies 15 aériennes et qui permet de surveiller son évolution en fonction du traitement administré. Ainsi, les utilisateurs bénéficient d'un indice quantitatif fournissant un résultat rapide et pertinent sur l'efficacité du traitement respiratoire pédiatrique. PRÉSENTATION GÉNÉRALE DE L'INVENTION 20 Selon un aspect, l'invention consiste en un dispositif de caractérisation de l'activité respiratoire d'un mammifère, comprenant : - des moyens de caractérisation des mouvements respiratoires du mammifère, - des moyens de traitement reliés aux moyens de caractérisation et 25 aptes à déduire, à partir des signaux issus desdits moyens de caractérisation, des caractéristiques de respiration, caractérisé en ce que les moyens de caractérisation comprennent un profilomètre laser qui est adapté pour projeter au moins un faisceau lumineux sur le thorax et/ou l'abdomen du mammifère de manière à créer 30 au moins trois points de mesure, pour recueillir l'image desdits points de mesure sur le mammifère, et mesurer la déformation en ces points de mesure de la paroi thoraco-abdominale à chaque instant. Selon une caractéristique particulière, le profilomètre laser est 35 adapté pour projeter au moins un faisceau lumineux de manière à créer une ligne de points de mesures comprenant au moins 5 points de mesure. Selon une caractéristique additionnelle, le dispositif comprend un ventilateur apte à ventiler le mammifère, ledit ventilateur étant relié aux 40 moyens de traitement de manière à ce que le fonctionnement du 3026933 5 ventilateur prenne en compte lesdites caractéristiques de respiration obtenues à partir des mesures du profilomètre laser. Selon une autre caractéristique, le ventilateur est un ventilateur 5 mécanique à pression négative dans lequel est disposé le mammifère. Selon une caractéristique supplémentaire, le ventilateur mécanique à pression négative comprend un caisson de corps hermétique dans lequel le corps jusqu'à la base de la tête du mammifère est disposé, ledit caisson 10 de corps comprenant des vitres transparentes au laser du profilomètre laser permettant de conserver l'intégralité du signal lumineux. Selon une caractéristique particulière, le ventilateur mécanique à pression négative comprend un caisson de tête apte à être utilisé comme 15 chambre d'inhalation pour l'administration de divers agents, ou pour générer une pression positive de fin d'expiration permettant de faciliter l'ouverture des voies aériennes du mammifère lors de sa respiration. Selon une caractéristique additionnelle, le dispositif comprend un 20 pneumotachographe permettant de mesurer le débit ventilatoire effectif du mammifère. Selon une autre caractéristique, le dispositif comprend une caméra vidéo reliée aux moyens de traitement, permettant ainsi de visualiser la 25 position du mammifère ainsi que la répartition des points de mesure créés par le profilomètre laser sur ledit mammifère. Selon une caractéristique supplémentaire, le dispositif comprend un vaporisateur ou nébuliseur adapté pour administrer, par inhalation, une 30 drogue au mammifère. Selon une caractéristique particulière, la drogue est un agent analgésique, anesthésique, ou un bronchomoteur.
35 Selon une caractéristique additionnelle, le dispositif comprend un ventilateur mécanique à pression positive permettant de faciliter l'ouverture des voies aériennes du mammifère lors de sa respiration. . De préférence, le dispositif comprend un ventilateur mécanique à pression positive continue permettant de faciliter l'ouverture des voies aériennes du 40 mammifère lors de sa respiration.
3026933 6 Selon un autre aspect, l'invention consiste en un procédé de mesure et /ou d'assistance de l'activité respiratoire d'un mammifère avec le dispositif précédemment décrit, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : 5 - projeter au moins un faisceau lumineux avec le profilomètre laser de manière à créer au moins trois points de mesure répartis sur une zone du corps du mammifère incluant la cage thoracique et l'abdomen ; - mesurer la position des points de mesure au cours de la 10 respiration. Selon une caractéristique optionnelle, le procédé comprend les étapes suivantes : - imposer une activité respiratoire forcée au mammifère avec le ventilateur ; 15 - projeter au moins un faisceau lumineux avec le profilomètre laser de manière à créer au moins trois de points de mesure répartis longitudinalement par rapport au corps du mammifère sur une zone dudit corps dudit mammifère comprenant la cage thoracique et l'abdomen ; 20 - mesurer la position des points de mesure au cours de la respiration du mammifère ; - détecter une respiration spontanée du mammifère par détection d'une variation de la position des points de mesure ne correspondant pas à la variation de position des points de mesure 25 imposée par l'activité respiratoire forcée imposée par le ventilateur. Selon une autre caractéristique, le procédé comprend les étapes suivantes : - projeter au moins un faisceau lumineux avec le profilomètre laser 30 de manière à créer des points de mesure répartis transversalement et/ou longitudinalement par rapport au corps du mammifère sur une zone dudit corps dudit mammifère comprenant la cage thoracique et/ou l'abdomen ; - mesurer la position des points de mesure au cours de la 35 respiration du mammifère ; - détecter un début de mouvement d'inspiration ou d'expiration spontanée du mammifère par détection d'une variation de la position des points de mesure ; - assister la respiration du mammifère par activation d'un 40 mouvement d'inspiration forcée si le mouvement du mammifère détecté est une inspiration spontanée, ou un mouvement 3026933 7 d'expiration forcée si le mouvement du mammifère détecté est une expiration spontanée. Selon une caractéristique additionnelle, le procédé comprend les étapes suivantes : 5 - installer un pneumotachographe permettant de mesurer un débit d'air entrant et sortant du mammifère ; - projeter au moins un faisceau lumineux avec le profilomètre laser de manière à créer au moins trois points de mesure répartis longitudinalement par rapport au corps du mammifère sur une 10 zone dudit corps du mammifère comprenant la cage thoracique et l'abdomen ; - mesurer la position des points de mesure au cours de la respiration du mammifère ; - détecter une éventuelle apnée du mammifère par détection 15 d'aucune variation dans la position des points de mesure, et/ou par mesure d'un débit d'air entrant et sortant nul. Selon une caractéristique supplémentaire, le procédé comprend les étapes suivantes : - projeter au moins un faisceau lumineux avec le profilomètre laser 20 de manière à créer au moins trois points de mesure répartis longitudinalement par rapport au corps du mammifère sur une zone dudit corps du mammifère comprenant la cage thoracique et l'abdomen ; - mesurer la position des points de mesure au cours de la 25 respiration du mammifère ; - déterminer un noeud de mesure situé au niveau du point de mesure dont la variation de position au cours de la respiration du mammifère est la plus faible ; - définir deux catégories de points de mesure, chacune des 30 catégories comprenant les points de mesure situés d'un côté du noeud de mesure ; - calculer un indice de synchronisme du mouvement respiratoire du mammifère. Selon une caractéristique particulière, le procédé comprend les étapes 35 suivantes : - installer un pneumotachographe permettant de mesurer un débit d'air entrant et sortant du mammifère ; - projeter au moins un faisceau lumineux avec le profilomètre laser de manière à créer au moins trois points de mesure répartis sur 40 une zone du corps du mammifère incluant la cage thoracique et/ou l'abdomen ; 3026933 8 - mesurer la position des points de mesure au cours de la respiration. - mesurer la résistance des voies respiratoires du mammifère par mesure d'un déphasage temporel entre la variation de position 5 des points de mesure au cours de la respiration du mammifère et la variation du débit d'air entrant et sortant mesuré par le pneumotachographe. DESCRIPTIF DES FIGURES 10 D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaitront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : - la figure 1 représente un schéma de principe d'un premier mode 15 de réalisation de l'invention ; les figure 2a et 2b représentent chacune un schéma détaillant le faisceau lumineux émis par le profilomètre laser ; la figure 3 représente le principe de fonctionnement d'un procédé d'utilisation du premier mode de réalisation de 20 l'invention ; la figure 4 représente un schéma de principe d'un deuxième mode de réalisation de l'invention ; la figure 5 représente un schéma de principe d'un troisième mode de réalisation de l'invention ; 25 la figure 6 représente un schéma de principe d'un quatrième mode de réalisation de l'invention ; Les figures 7a - 7d représentent l'induction de l'arrêt respiratoire ; Les figures 8a - 8d représentent la détection des activités 30 spontanées pendant la ventilation mécanique. DESCRIPTION D'UN OU PLUSIEURS MODES DE REALISATION DETAILLES Selon un premier mode de réalisation de l'invention, comme 35 représenté sur la figure 1, un souriceau est disposé sur un support à l'intérieur d'un ventilateur mécanique à pression négative 3, le souriceau 2 pouvant être placé sur le ventre ou sur le dos.
3026933 9 Plus précisément, le corps du souriceau 2 est disposé dans un caisson de corps 30 du ventilateur mécanique à pression négative 3, et la tête dudit souriceau est disposée dans un caisson de tête 32. Le caisson de corps 30 et le caisson de tête 32 sont tous les deux 5 hermétiques. Le caisson de corps 30 et le caisson de tête 32 sont hermétiquement séparés par une cloison hermétique 31 au travers de laquelle le cou du souriceau 2 sera inséré.
10 Afin de contrôler la pression à l'intérieur du caisson de corps 30, le ventilateur mécanique à pression négative 3 comprend : - un ensemble de génération de pression 35 qui est relié au caisson de corps 30 et à un contrôleur 37 ; 15 - un contrôleur 37 qui contrôle l'ensemble de génération de pression 35 ; - un capteur de pression 38 qui mesure la pression à l'intérieur du caisson de corps 30 et du caisson de tête 32, et qui est relié au contrôleur 37 ; 20 - des moyens de traitement 5 qui sont reliés au contrôleur 37. L'ensemble de génération de pression 35 est composé de trois sous-ensembles de génération de pression 35-1, 35,2 et 35-3.
25 Le sous-ensemble de génération de pression 35-1 permet de générer une pression P1 à l'intérieur du caisson de corps 30 et est composé d'une pompe 35-la qui permet de générer une pression, d'un régulateur de pression 35-1b, d'un volume mort 35-1c et d'une électrovanne 35-1d.
30 Le sous ensemble de génération de pression 35-2 permet de générer une pression P2 négative (inférieure à la pression P1) à l'intérieur du caisson de corps et est composé d'une pompe 35-2a qui permet de générer une pression, d'un régulateur de pression 35-2b, 35 d'un volume mort 35-2c et d'une électrovanne 35-2d. Le sous-ensemble de génération de pression 35-3 permet de générer une pression P3 positive (supérieure ou égale à la pression P1) à l'intérieur du caisson de tête 32 et est composé d'une pompe 35-3a 40 qui permet de générer une pression, d'un régulateur de dépression 35- 3b, d'un régulateur de température et d'humidité 35-3e qui sont relié au caisson de tête 31 par une entrée d'air 33. Le sous ensemble de génération de pression 35-3 comprend également une résistance à 3026933 10 l'écoulement variable 35-3f qui est disposé en aval d'une sortie d'air 34 du caisson de tête 32. L'ensemble de génération de pression 35 permet donc d'établir la 5 pression à l'intérieur du caisson de tête 32 à la pression P3 et permet de faire circuler de l'air à température et hygrométrie contrôlées à l'intérieur dudit caisson de tête 32 par l'entrée d'air 33 et la sortie d'air 34. L'ensemble de génération de pression 35 permet également de faire varier la pression à l'intérieur du caisson de corps 30 entre la pression 10 P1 et la pression P2. L'ensemble de génération de pression 35 permet de maintenir une pression positive P3 à l'intérieur du caisson de tête ce qui facilite la respiration et permet de provoquer artificiellement l'inspiration du 15 souriceau 2 grâce à l'ouverture des voies aériennes du souriceau 2, selon le principe de la Ventilation en Pression Positive Continue (ou Constant Positive Airway Pressure, CPAP, selon la terminologie anglo-saxonne bien connue). Par pression positive on entend ici que la pression à l'intérieure du caisson de tête 32 est supérieure à la pression 20 à l'intérieure du caisson de corps 30. L'ensemble de génération de pression 35 permet également de maintenir une pression négative P2 à l'intérieur du caisson de corps 30, ce qui facilite la respiration du souriceau 2 lorsque celle-ci est présente spontanément mais insuffisante, selon le principe de la Pressino Extrathoracique Négative 25 Continue (ou Constant Negative Extra-thoracic Pressure, CNEP, selon la terminologie anglo-saxonne bien connue). L'ensemble de génération de pression 35 permet enfin de provoquer artificiellement l'inspiration du souriceau par la variation de la pression dans le caisson de corps 30 de la pression P1 à la pression P2, et l'expiration du souriceau 2 par la 30 variation de la pression dans le caisson de corps 30 de la pression P2 à la pression Pl. Le capteur de pression 38 permet au contrôleur 37 de connaitre la pression à l'intérieur du caisson de corps 30 et de commander, en 35 fonction de cette pression, l'ensemble de génération de pression 35. On comprendra qu'il est également possible de laisser le souriceau 2 respirer spontanément sans l'assister avec le ventilateur mécanique à pression négative 3.
40 On comprendra également que le dispositif selon l'invention n'est pas limité à une utilisation sur des souriceaux 2, mais qu'il peut être utilisé pour d'autres mammifères. L'homme du métier comprendra 3026933 11 qu'afin d'utiliser le dispositif selon l'invention, il est nécessaire d'adapter la taille des différents éléments constituant ledit dispositif. Afin de caractériser l'activité respiratoire du souriceau 2, des 5 moyens de caractérisation sont disposés autour du caisson de corps 30, lesdits moyens de caractérisation comprenant : un profilomètre laser 1 relié au contrôleur 37 et aux moyens de traitement 5, qui projette au moins un faisceau lumineux 11 sur le thorax et l'abdomen du souriceau 2. Ce faisceau 10 lumineux 11 comprend au moins trois faisceaux élémentaires 111, 112 et 113 qui sont dirigés sur trois endroits du souriceau 2, formant ainsi trois points de mesure 12 sur le souriceau 2. De préférence, le faisceau lumineux 11 comprend 20 faisceaux élémentaires qui sont répartis sur le thorax et l'abdomen du 15 souriceau 2. une caméra vidéo 4 reliée au contrôleur 37 et aux moyens de traitement 5, qui filme le souriceau 2 afin de pouvoir visualiser sa position et la position des points de mesures 12 sur le souriceau 2. La caméra vidéo 4 permet de filmer le souriceau 2 20 simultanément avec la mesure profilomètrique assurée par le profilomètre laser 1, permettant ainsi de déterminer la zone de mesure utile des déformations respiratoires thoracoabdominales par rapport à des repères anatomiques du souriceau 2, depuis la base du cou jusqu'au pubis du souriceau 25 2, et d'observer et détecter d'éventuels mouvements non- respiratoires du souriceau 2. Pour permettre le couplage du ventilateur mécanique à pression négative 3 avec le profilomètre laser 1, le caisson de corps 30 du 30 ventilateur mécanique à pression négative 3 comporte au moins une vitre transparente au laser du profilomètre laser 1, permettant ainsi au faisceau lumineux 11 traversant cette vitre (tant incident - de la source laser vers le souriceau 2, que réfléchi - des points de mesure 12 vers le profilomètre laser 1) de conserver l'intégralité du signal lumineux. De 35 préférence, la vitre est de type N-BK7 qui comprend deux faces sur lesquelles ont été appliqué un traitement antireflets spécifique pour la longueur d'onde 405 nm, qui est la longueur d'onde du faisceau lumineux 11 du profilomètre laser 1.
40 Le profilomètre laser 1 permet de recueillir l'image des points de mesures 12 sur le souriceau 2, de mesurer en continu la position desdits points de mesures 12, et ainsi de pouvoir mesurer la déformation de la paroi thoraco-abdominal du souriceau 2 au niveau des points de 3026933 12 mesures 12. Plus précisément, la position des points de mesure 12 est mesurée en mesurant la distance entre chacun desdits points de mesure 12 et le profilomètre laser 1.
5 Le contrôleur 37, étant relié à la caméra 4 et au profilomètre laser 1, utilise les données dudit profilomètre laser 1 et de ladite caméra 4 pour ajuster la pression dans le caisson de corps 30 par le biais de l'ensemble de génération de pression 35 en fonction des mouvements respiratoires du souriceau 2.
10 Le contrôleur 37 est relié aux moyens de traitement 5 afin de leur transmettre la valeur des commandes envoyées par le contrôleur 37 à l'ensemble de génération de pression 35.
15 Les moyens de traitement 5, étant reliés au profilomètre laser 1 et à la caméra 4, recueillent les données dudit profilomètre laser 1 et de ladite caméra 4, permettant ainsi de stocker ces données, de caractériser l'activité respiratoire du souriceau 2, et d'afficher les données recueillies et le résultat de cette caractérisation à 20 l'expérimentateur sur un moyen d'affichage (non représenté sur les figures). Ces caractéristiques de l'activité respiratoire du souriceau 2 comprennent les caractéristiques des mouvements thoraco-abdominaux, incluant la fréquence et l'amplitude des mouvements, de l'éventuel asynchronisme entre les mouvements thoraciques et abdominaux, et de 25 l'éventuelle obstruction des voies aériennes du souriceau 2. Le profilomètre laser 1 comprend une source laser et des moyens optiques permettant de projeter sur le souriceau 2 un faisceau lumineux 11 qui forme sur le souriceau 2 un ensemble de points de mesure 12 30 répartis sur le thorax et l'abdomen du souriceau 2. De préférence, le profilomètre laser 1 comprend une source laser et des moyens optiques permettant de projeter sur le souriceau 2 un faisceau lumineux 11 qui forme sur le souriceau 2 au moins 3 points de 35 mesure 12, dont au moins un point de mesure 12 est situé sur le thorax du souriceau 2, au moins un point de mesure 12 est situé sur l'abdomen du souriceau 2, et au moins un point de mesure 12 est situé à la frontière entre le thorax et l'abdomen du souriceau 2.
40 Les moyens optiques du profilomètre laser 1 sont adaptés pour former un faisceau lumineux 11 qui forme de manière désirée plusieurs points de mesure 12 sur le souriceau 2 selon plusieurs variantes : 3026933 13 comme représenté sur la figure 2a, les points de mesure 12 constituent sur le souriceau 2 une ou plusieurs lignes discontinues (les points de mesure 12 étant répartis d'une manière discrète sur le souriceau 2). Dans ce cas les faisceaux 5 élémentaires 111, 112 et 113 du faisceau 11 émis par les moyens optiques du profilomètre 1 sont des faisceaux 111, 112 et 113 ponctuels séparés ; ou, comme représenté sur la figure 2b, les points de mesure 12 constituent sur le souriceau 2 une ou plusieurs lignes 10 continues. Dans ce cas les faisceaux élémentaires 111, 112, 113 du faisceau 11 émis par les moyens optiques du profilomètre 1 sont rassemblés en une nappe lumineuse qui rencontre la surface du souriceau 2 en formant une ligne lumineuse continue de points de mesure 12.
15 D'une manière avantageuse mais non limitative, le profilomètre laser 1 peut être un profilomètre de modèle Keyence LJ-V7080 associé avec un contrôleur 11-V7001P, qui est lui-même couplé à un micro-contrôleur FRDM-KL25Z.
20 Le fait de créer au moins trois points de mesure 12, dont au moins un point est situé sur le thorax du souriceau 2, au moins un point est situé sur l'abdomen du souriceau, et au moins un point est situé à la frontière entre l'abdomen et le thorax dudit souriceau 2, permet de 25 séparer l'activité respiratoire du souriceau 2 en deux zones distinctes que sont l'abdomen et le thorax en déterminant un noeud de mesure. Ce noeud de mesure est déterminé en identifiant le point de mesure dont la position varie le moins durant la respiration du souriceau 30 2. En ayant déterminé ce noeud de mesure, les points de mesures sont divisés en deux catégories, une première catégorie qui correspond au thorax du souriceau 2 et qui est située entre le noeud et la tête du 35 souriceau, une seconde catégorie qui correspond à l'abdomen du souriceau 2 et qui est située entre le noeud et le pubis du souriceau. Afin de localiser plus finement la délimitation du compartiment abdominale et thoracique, le nombre de point de mesure 12 est au 40 moins égale à cinq, dont deux points de mesure 12 sont situés sur l'abdomen du souriceau 2, deux points de mesure sont situés sur le thorax dudit souriceau 2, et un point de mesure 12 est situé entre le thorax et l'abdomen dudit souriceau 2.
3026933 14 Afin d'augmenter encore la précision des données anatomiques sur la localisation des compartiments, on peut projeter au moins vingt points de mesure 12 sur le thorax et l'abdomen du souriceau 2.
5 Afin d'obtenir une précision particulièrement élevée, on peut encore augmenter le nombre de points de mesure 12 répartis sur le souriceau 2 en projetant au moins 800 points de mesure 12. Les points de mesure 12 peuvent être répartis d'une manière 10 homogène ou non-homogène sur le souriceau 2. De préférence les points de mesures 12 sont répartis d'une façon non homogène sur la surface thoraco-abdominale du souriceau 2 en étant concentrés dans les zones de fortes déformations sur la surface thoraco-abdominale du souriceau 2.
15 On comprendra en effet qu'un problème résolu par cette invention est l'absence de repères anatomiques sur le souriceau 2 permettant de distinguer clairement le compartiment thoracique d'avec le compartiment abdominal. Ainsi, on comprendra que plus le nombre de 20 points de mesure 12 répartis sur la surface thoraco-abdominale du souriceau 2, plus la délimitation des compartiments est précise. L'invention porte également sur un procédé de mesure de l'activité respiratoire d'un mammifère comprenant les étapes suivantes : 25 - projeter au moins un faisceau lumineux 11 avec le profilomètre laser 1 sur le souriceau 2 de manière à créer au moins une ligne d'au moins trois points de mesure 12 répartis sur une zone du corps du souriceau 2 incluant la cage thoracique et l'abdomen dudit souriceau 2 ; 30 - mesurer la position des points de mesure 12 au cours de la respiration du souriceau 2. La somme algébrique des déplacements de tous les points de mesure 12 fournit un signal respiratoire périodique dont on peut calculer 35 la fréquence et estimer l'amplitude. Une variante de ce procédé de mesure comprend les étapes suivantes : - projeter au moins un faisceau lumineux 11 avec le profilomètre 40 laser 1 sur le souriceau 2 de manière à créer au moins une ligne de points de mesure 12 disposés transversalement sur la cage thoracique du souriceau 2 de sorte qu'une partie de la ligne de points de mesure 12 soit située sur un premier hémitorax du 3026933 15 souriceau 2, et qu'une autre partie de la ligne de points de mesure 12 soit située sur un second hémithorax du souriceau 2 ; - mesurer la position des points de mesure 12 au cours de la respiration du souriceau 2 ; 5 - comparer la somme algébrique des déplacements des points de mesure 12 situés sur le premier hémithorax avec la somme algébrique des déplacements des points de mesure 12 situés sur le second hémithorax en fonction du temps. Une différence entre ces deux sommes algébriques traduit la présence d'une 10 asynchronie entre les deux hémithorax du souriceau 2. Une première variante d'un premier procédé d'utilisation du dispositif selon le premier mode de réalisation de l'invention comprend les étapes suivantes : 15 installer le souriceau 2 à l'intérieur du ventilateur mécanique à pression négative 3 de manière à assister la respiration du souriceau 2 en forçant l'activité respiratoire du souriceau 2 ; projeter un faisceau lumineux 11 avec le profilomètre laser 1 sur le souriceau 2 de manière à créer une ligne de points de 20 mesure 12 transversale au corps dudit souriceau 2 ; mesurer la position des points de mesures 12 au cours de la respiration du souriceau 2 ; détecter une respiration spontanée du souriceau 2 par détection d'une variation de la position des points de mesure 12 ne 25 correspondant pas à la variation de position imposée par l'activité respiratoire forcée. Une deuxième variante du premier procédé d'utilisation du dispositif selon le premier mode de réalisation de l'invention comprend 30 les étapes suivantes : installer le souriceau 2 à l'intérieur du ventilateur mécanique à pression négative 3 de manière à assister la respiration du souriceau 2 en forçant l'activité respiratoire du souriceau 2 ; projeter un faisceau lumineux 11 avec le profilomètre laser 1 sur 35 le souriceau 2 de manière à créer une ligne de points de mesure 12 longitudinalement par rapport au corps dudit souriceau 2 ; mesurer la position des points de mesures 12 au cours de la respiration du souriceau 2 ; détecter une respiration spontanée du souriceau 2 par détection 40 d'une variation de la position des points de mesure 12 ne correspondant pas à la variation de position imposée par l'activité respiratoire forcée.
3026933 16 Une troisième variante du premier procédé d'utilisation du dispositif selon le premier mode de réalisation de l'invention comprend les étapes suivantes : 5 installer le souriceau 2 à l'intérieur du ventilateur mécanique à pression négative 3 de manière à assister la respiration du souriceau 2 en forçant l'activité respiratoire du souriceau 2 ; projeter un faisceau lumineux 11 avec le profilomètre laser 1 sur le souriceau 2 de manière à créer au moins une ligne de 10 points de mesure 12 longitudinalement par rapport au corps dudit souriceau 2, et au moins une ligne de points de mesure 12 transversalement par rapport au corps dudit souriceau 2 ; mesurer la position des points de mesures 12 au cours de la respiration du souriceau 2 ; 15 détecter une respiration spontanée du souriceau 2 par détection d'une variation de la position des points de mesure 12 ne correspondant pas à la variation de position imposée par l'activité respiratoire forcée.
20 Ce premier procédé d'utilisation permet de détecter une respiration spontanée du souriceau 2 lorsque celui-ci est sous assistance respiratoire, permettant ainsi de déterminer s'il est possible de commencer un procédé de sevrage de l'assistance respiratoire.
25 Selon un deuxième procédé d'utilisation, élégamment appelé « déclenchement » ou « trigger » selon la terminologie anglo-saxonne répandue, le dispositif selon le premier mode de réalisation de l'invention permet de détecter les activités respiratoires spontanées du souriceau 2 et de déclencher le ventilateur mécanique à pression 30 négative 3 uniquement lorsque le souriceau 2 entame un cycle respiratoire. Ce trigger permet de synchroniser le ventilateur mécanique à pression négative 3 et le souriceau 2, de manière à ce que leurs cycles respiratoires respectifs ne soient pas déphasés. De manière générale, l'asynchronisme entre le ventilateur et la respiration spontanée est une 35 source de fatigue musculaire et d'inconfort respiratoire qui retarde le sevrage. De plus, la détection des activités respiratoires spontanées du souriceau 2 permet de diminuer corrélativement l'assistance respiratoire et procéder ainsi au sevrage.
40 Selon une première variante, ce second procédé d'utilisation du dispositif selon le premier mode de réalisation de l'invention, le procédé trigger, comprend les étapes suivantes : 3026933 17 installer le souriceau 2 sous une potentielle assistance respiratoire en utilisant le ventilateur mécanique à pression négative 3 ; créer une ligne de points de mesures 12 en projetant un 5 faisceau lumineux 11 avec le profilomètre laser 1, la ligne de points de mesure 12 étant une ligne longitudinale par rapport au corps du souriceau 2 couvrant le thorax et l'abdomen dudit souriceau 2 ; mesurer la position des points de mesures 12 au cours de la 10 respiration du souriceau 2 ; détecter à l'aide du contrôleur 37 un mouvement respiratoire d'inspiration ou d'expiration du souriceau 2, par détection d'une variation de la position des points de mesure 12, le mouvement respiratoire détecté étant une inspiration si la 15 position des points de mesure 12 varie de sorte à se rapprocher du profilomètre laser 1, ou une expiration si la position des points de mesure 12 varie de sorte à s'éloigner du profilomètre laser 1 ; assister à l'aide du contrôleur 37 et de l'ensemble générateur 20 de pression 35 l'activité respiratoire du souriceau 2 en établissant la pression à l'intérieur du caisson de corps 30 à la pression P2 si le mouvement respiratoire détecté est une inspiration, en établissant la pression à l'intérieur du caisson de corps 30 à la pression P1 si le mouvement détecté est une 25 expiration, et en établissant la pression à l'intérieur du caisson de tête 32 à la pression P3. Selon une deuxième variante, ce second procédé d'utilisation du dispositif selon le premier mode de réalisation de l'invention, le procédé 30 trigger, comprend les étapes suivantes : installer le souriceau 2 sous une potentielle assistance respiratoire en utilisant le ventilateur mécanique à pression négative 3 ; créer une ligne de points de mesures 12 en projetant un 35 faisceau lumineux 11 avec le profilomètre laser 1, la ligne de points de mesure 12 étant une ligne transversale par rapport au corps du souriceau 2 couvrant soit le thorax soit l'abdomen dudit souriceau 2 ; mesurer la position des points de mesures 12 au cours de la 40 respiration du souriceau 2 ; détecter à l'aide du contrôleur 37 un mouvement respiratoire d'inspiration ou d'expiration du souriceau 2, par détection d'une variation de la position des points de mesure 12, le 3026933 18 mouvement respiratoire détecté étant une inspiration si la position des points de mesure 12 varie de sorte à se rapprocher du profilomètre laser 1, ou une expiration si la position des points de mesure 12 varie de sorte à s'éloigner du 5 profilomètre laser 1 ; assister à l'aide du contrôleur 37 et de l'ensemble générateur de pression 35 l'activité respiratoire du souriceau 2 en établissant la pression à l'intérieur du caisson de corps 30 à la pression P2 si le mouvement respiratoire détecté est une 10 inspiration, en établissant la pression à l'intérieur du caisson de corps 30 à la pression P1 si le mouvement détecté est une expiration, et en établissant la pression à l'intérieur du caisson de tête 32 à la pression P3.
15 Selon une troisième variante, ce second procédé d'utilisation du dispositif selon le premier mode de réalisation de l'invention, le procédé trigger, comprend les étapes suivantes : installer le souriceau 2 sous une potentielle assistance respiratoire en utilisant le ventilateur mécanique à pression 20 négative 3 ; créer au moins deux lignes de points de mesures 12 en projetant un faisceau lumineux 11 avec le profilomètre laser 1, au moins une ligne de points de mesure 12 étant une ligne transversale par rapport au corps du souriceau 2 couvrant soit 25 le thorax soit l'abdomen dudit souriceau 2, et au moins une ligne de points de mesure 12 étant une ligne longitudinale par rapport au corps du souriceau 2 couvrant le thorax et l'abdomen dudit souriceau 2 ; mesurer la position des points de mesures 12 au cours de la 30 respiration du souriceau 2 ; détecter à l'aide du contrôleur 37 un mouvement respiratoire d'inspiration ou d'expiration du souriceau 2, par détection d'une variation de la position des points de mesure 12, le mouvement respiratoire détecté étant une inspiration si la 35 position des points de mesure 12 varie de sorte à se rapprocher du profilomètre laser 1, ou une expiration si la position des points de mesure 12 varie de sorte à s'éloigner du profilomètre laser 1 ; assister à l'aide du contrôleur 37 et de l'ensemble générateur 40 de pression 35 l'activité respiratoire du souriceau 2 en établissant la pression à l'intérieur du caisson de corps 30 à la pression P2 si le mouvement respiratoire détecté est une inspiration, en établissant la pression à l'intérieur du caisson 3026933 19 de corps 30 à la pression P1 si le mouvement détecté est une expiration, et en établissant la pression à l'intérieur du caisson de tête 32 à la pression P3.
5 Ce second procédé d'utilisation permet d'assister l'activité respiratoire du souriceau 2 en adaptant l'assistance aux mouvements respiratoires spontanés du souriceau 2, ce qui permet de limiter les problèmes liés à une activité respiratoire forcée.
10 Le contrôleur 37 établit une pression P3 à l'intérieur du caisson de tête 32 qui est supérieure ou égale à la pression à l'intérieur du caisson de corps 30. Le contrôleur 37 établit dans le caisson de corps 30 une pression P1 inférieure ou égale à la pression à l'intérieur du caisson de tête 32.
15 Comme illustré par la figure 3, lorsque le contrôleur 37 détecte un mouvement inspiratoire du souriceau 2 par le biais du profilomètre laser 1, le contrôleur 37 déclenche une phase d'inspiration forcée par l'ouverture temporaire de l'électrovanne 35-2d de manière à imposer 20 dans le caisson de corps 30 une pression P2 inférieure à la pression P1 et ainsi aider à l'expansion thoracique inspiratoire du souriceau 2. Le contrôleur 37 initie ensuite l'expiration du souriceau 2 en rétablissant la pression P1 à l'intérieur du caisson de corps 30, par 25 l'ouverture temporaire de l'électrovanne 35-1d. Afin de pouvoir réaliser ce second procédé d'utilisation du premier mode de réalisation, les moyens de traitement 5 comprennent une mémoire dans laquelle dans laquelle sont sauvegardées des instructions 30 relatives au second procédé d'utilisation. De plus, afin de réaliser les étapes de ce procédé, les moyens de traitement 5 comprennent un processeur relié à la mémoire. La phase d'inspiration forcée doit être initiée dans un délai At 35 inférieur à 30 millisecondes après le début du mouvement inspiratoire du souriceau 2 afin que l'assistance respiratoire coïncide avec l'activité inspiratoire spontanée. La séquence d'ouverture et de fermeture se fait à par le contrôleur 37 et les électrovannes 35-1d et 35-2d. La séquence d'ouverture et de fermeture des électrovannes 35-1d et 35-2d est 40 déterminée de telle sorte que la durée et l'amplitude de l'inspiration du souriceau 2 soient conformes aux caractéristiques physiologiques de sa lignée au même âge. L'ajustement de cette séquence est effectuée grâce aux informations délivrées par le traitement rapide des signaux en 3026933 20 provenance du profilomètre laser len temps réel sur le mouvement inspiratoire du souriceau 2 pendant la phase inspiratoire forcée dans une petite fenêtre de temps.
5 Le fait que la ligne de points de mesure 12 soit longitudinale par rapport au corps du souriceau 2 et couvrant le thorax et l'abdomen du souriceau 2 permet de détecter simultanément la déformation du thorax et de l'abdomen du souriceau 2.
10 Le fait que la ligne de points de mesure 12 soit transversale par rapport au corps du souriceau 2 permet dans certains cas de détecter des activités respiratoires spontanées de très faible amplitude. Le deuxième mode de réalisation de l'invention, représenté sur la 15 figure 4, permet la détection des apnées. Les apnées correspondent à une interruption du débit respiratoire pouvant atteindre plusieurs dizaines de secondes chez l'humain. Elles sont fréquentes chez les nouveau-nés prématurés ou à terme. On 20 distingue deux catégories d'apnées : les apnées centrales et les apnées obstructives. Ce deuxième mode de réalisation reprend les éléments décrits ci-dessus à propos du premier mode de réalisation de l'invention.
25 La différence entre ces deux modes de réalisation tient au fait que dans le deuxième mode de réalisation le dispositif comprend un pneumotachographe 6 qui permet de mesurer le débit ventilatoire effectif du souriceau 2 et de détecter les apnées. Le pneumotachographe 30 6 peut être relié soit au caisson de tête 32, soit directement à la bouche du souriceau 2. La combinaison des données obtenues avec le profilomètre laser 1 avec les données obtenues par le pneumotachographe 6 permet de 35 classifier les apnées en déterminant si une apnée est une apnée centrale ou une apnée obstrusive. Les apnées centrales sont dues à l'interruption de la commande des muscles respiratoires. On ne constate ni mouvement thoraco- 40 abdominal, ni débit respiratoire. Les apnées obstructives sont dues à l'obstruction des voies aériennes supérieures. On ne constate aucun débit respiratoire, mais les muscles respiratoires sont activés périodiquement et déforment la paroi thoraco-abdominale. Il est 3026933 21 important de faire la distinction entre les apnées centrales et obstructives, car n'ayant pas les mêmes causes, elles ne doivent pas être traitées de la même façon.
5 Si les voies aériennes se ferment complètement, le mammifère s'arrête temporairement de respirer : il fait une apnée obstructive. Lorsque les tissus bloquent complètement les voies aériennes supérieures, ils empêchent le mammifère de respirer au risque de 10 provoquer une asphyxie. Chez les mammifères nouveau-nés, l'incapacité à se lever les empêche de déboucher / débloquer les voies aériennes supérieures.
15 Chaque obstruction prive le corps d'oxygène et le force à garder du dioxyde de carbone qu'il expulserait normalement lors de l'expiration. Ainsi, l'équilibre gazeux du sang est perturbé et le corps est exposé à un environnement "toxique".
20 Ces obstructions entraînent également une augmentation du rythme cardiaque et de la pression artérielle, et éventuellement affaiblissent la capacité de réaction du corps, ce qui se traduit par des apnées et hypopnées de plus en plus sévères, qui peuvent être létales pour les nouveaux nés.
25 Le signe de cette apnée est une déformation asynchrone de la cage thoracique et de l'abdomen du mammifère, qui reflète une obstruction des voies aériennes.
30 L'apnée centrale, est un syndrome plus rare que l'apnée obstructive. Cependant, chez les prématurés elle est plus fréquente que l'apnée obstructive. Elle survient quand le cerveau omet d'émettre un signal aux muscles respiratoires pour initier la respiration. Contrairement à une obstruction dans la gorge, c'est le cerveau qui 35 cause l'apnée centrale. Cela est parfois dû à un dommage neurologique tel qu'un accident cérébro-vasculaire (ACV) ou à une défaillance cardiaque. La présence du pneumotachographe 6 dans le dispositif selon le 40 deuxième mode de réalisation permet également de détecter si le souriceau 2 est en apnée obstructive, dans le cas où le profilomètre laser 1 détecte bien des mouvements respiratoires du souriceau 2 tandis que le pneumotachographe 6 ne détecte aucun débit ventilatoire.
3026933 22 La présence du pneumotachographe 6 dans le dispositif selon le deuxième mode de réalisation permet également de détecter si le souriceau 2 est en apnée centrale, dans le cas où le profilomètre laser 1 ne détecte aucun mouvement respiratoire du souriceau 2 et que le 5 pneumotachographe 6 ne détecte aucun débit ventilatoire. Un premier procédé d'utilisation du dispositif selon le deuxième mode de réalisation comprend les étapes suivantes : - installer un pneumotachographe 6 relié au caisson de tête 32 10 ou à la bouche du souriceau 2 ; projeter avec le profilomètre laser 1 au moins un faisceau lumineux 11 créant ainsi une ligne de points de mesure 12 répartis longitudinalement par rapport au corps du souriceau 2 sur une zone dudit corps du souriceau 2 comprenant la cage 15 thoracique et l'abdomen ; mesurer la position des points de mesure 12 au cours de la respiration du souriceau 2 ; Si aucune variation de la position des points de mesure n'est 20 détectée, il s'agit d'une apnée centrale. Si il y a une absence de débit respiratoire mesuré par le pneumotachographe 6, combiné à la présence de variations de la position d'au moins un point de l'ensemble des points de mesure est détectée, il 25 s'agit d'une apnée obstructive. Certains signes cliniques chez le nouveau-né humain découlent d'une analyse différenciée des mouvements respiratoire thoracique et abdominal (comme le balancement thoraco-abdominal, qui désigne le 30 déphasage, voire l'opposition de phase complète entre ces mouvements). Les mesures correspondantes sont obtenues chez l'humain à l'aide de deux capteurs positionnés à l'aide de repère anatomiques connus (mamelons et nombril). Ces repères ne sont pas directement transposables chez le souriceau, ce qui rend difficile la comparaison avec 35 le nouveau-né humain et partant de la validation des modèles de pathologies humaines. Un procédé d'utilisation du dispositif selon l'un quelconque des modes de réalisation, également appelé « séparateur », comprend la mise 40 en oeuvre d'un algorithme permettant de diviser la zone sur laquelle est projetée le faisceau de points de mesure 11 en des parties thoracique et abdominale indépendantes.
3026933 23 Afin de mettre en oeuvre l'algorithme, les moyens de traitement 5 comprennent une mémoire dans laquelle son sauvegardées des instructions relatives à l'algorithme. De plus, afin de réaliser les étapes de l'algorithme, les moyens de traitement 5 comprennent un processeur relié 5 à la mémoire. L'algorithme mis en oeuvre dans ce procédé utilise comme données d'entrée la distance entre les points de mesure 12 et le profilomètre laser 1 au cours du temps, ces données étant fournies par le profilomètre laser 10 1. L'algorithme a comme données de sortie la position d'un noeud de mesure, qui délimite la frontière entre la cage thoracique et l'abdomen du souriceau 2.
15 La délimitation des parties, ou compartiments, thoracique et abdominal s'effectue grâce à la détermination d'un noeud (au sens des cordes vibrantes) de mesure parmi les points de mesure 12. Ce noeud de mesure correspond au minimum d'amplitude des variations de 20 déplacement au cours de la respiration lorsque les mouvements des compartiments thoracique et abdominal présentent un déphasage. De part et d'autre du noeud de mesure se trouvent ainsi deux catégories de points de mesure 12, une première catégorie se rapportant à la cage thoracique, et une seconde catégorie se rapportant à l'abdomen.
25 Le procédé d'utilisation d'un dispositif selon l'un quelconque des modes de réalisation de l'invention, le procédé « séparateur », comprend les étapes suivantes : - projeter un faisceau lumineux 11 de manière à créer une ligne 30 d'au moins points de mesure 12 avec le profilomètre laser 1 sur une zone du corps du souriceau 2 incluant la cage thoracique et l'abdomen ; mesurer la position des points de mesure 12 au cours de la respiration du souriceau 2 ; 35 déterminer un noeud de mesure situé au niveau du point de mesure 12 dont la variation de position au cours de la respiration du souriceau 2 est la plus faible ; définir deux catégories de points de mesure 12, chacune des catégories comprenant les points de mesure 12 situés d'un 40 côté du noeud de mesure.
3026933 24 Le dispositif selon l'invention, ainsi que le procédé « séparateur » tel que décrit précédemment, permettent d'exploiter la possibilité de décrire les mouvements respiratoires du souriceau 2 sur toute la longueur de l'appareil thoraco-pulmonaire dudit souriceau 2. Ces informations 5 permettent de définir objectivement la limite de deux compartiments, thoracique et abdominale. Avantageusement, cette délimitation permet d'évaluer avec une meilleure précision les asynchronismes dans les mouvements respiratoires du souriceau 2 selon les mêmes critères que chez le nouveau-né humain.
10 L'asynchronisme thoraco-abdominal révèle la présence d'obstruction des voies aériennes et constitue un indice utile de la fonction respiratoire.
15 Son calcul par les moyens de traitement 5 repose d'une part sur une délimitation anatomique du compartiment thoracique et du compartiment abdominal, et d'autre part sur une quantification du déphasage entre leurs mouvements respectifs.
20 Lorsque les mouvements respiratoires du compartiment thoracique et du compartiment abdominal présentent un déphasage, on observe un noeud à la limite entre les deux compartiments, qui présente un minimum de déplacement. Le noeud thoraco-abdominal est recherché en déterminant le signal présentant le minimum d'amplitude dans le 25 déplacement des points de mesure projeté sur le souriceau 2 par le profilomètre laser 1. Ce noeud délimite le compartiment thoracique et le compartiment abdominal. L'indice de synchronisme de l'activité respiratoire peut être calculé 30 par les moyens de traitement 5 de la manière suivante : - définir une ligne d'au moins trois points de mesure 12 répartie longitudinalement par rapport au corps du souriceau 2 sur une zone dudit corps du souriceau 2 comprenant la cage thoracique et l'abdomen ; 35 mesurer la position des points de mesure 12 au cours de la respiration ; déterminer un noeud de mesure situé au niveau du point de mesure 12 dont la variation de position au cours de la respiration du souriceau 2 est la plus faible ; 40 définir deux catégories de points de mesure 12, chacune des catégories comprenant les points situés d'un côté du noeud de mesure ; 3026933 25 déterminer le sens de variation de la position des points de mesure 12 pour chacune des catégories de points de mesure ; comparer le résultat de l'étape précédente entre les deux catégories de points de mesure 12.
5 Avantageusement, l'étape de détermination du sens de variation de la position des points de mesure pour chacune des catégories de points de mesure peut être calculée à partir des mesures fournies par le profilomètre 1 en chaque point de mesure 12 et à chaque instant, de la 10 manière suivante : à chaque instant, et en chaque point de mesure 12, déterminer la dérivée partielle par rapport au temps de la position de chaque point de mesure 12 pour chacune des deux catégories de points de mesure 12 ; 15 déterminer la fonction signe des dérivées partielles en définissant que si la dérivée est négative sa valeur est -1, et si la dérivée est positive, sa valeur est 1 ; calculer la somme des valeurs de la fonction signe des dérivées partielles sur l'ensemble des points de mesure 12 ; 20 diviser cette somme par le nombre de points de mesure 12 ; déterminer la valeur absolue du résultat obtenu à l'étape précédente, la valeur absolue du résultat obtenu à l'étape précédente représente la proportion de points de mesure 12 se déplaçant dans le même sens au cours de la respiration, et 25 fournit donc une mesure de l'asynchronisme respiratoire. Une variante possible du calcul de l'indice de l'asynchronisme de l'activité respiratoire peut être que le signe de chacune des dérivées partielles est pondéré par la valeur absolue de la variation de la position du point de mesure 12 correspondant à la dérivée partielle au cours de 30 la respiration. Ainsi, dans le cas où le procédé est réalisé avec 800 points de mesure 12, l'indice d'asynchronisme se calcule de la manière suivante : - Soit L(x,, t), pour i = 1,..,800 la mesure thoraco-abdominale au 35 point x,, à l'instant t - Calcul du signe S(xi,t) de la dérivée partielle aL(xi,t)/ at en chaque point x,: S(xi,t) = sgn [aL(xi,t)/ at] = 1 au point x,, i = 1,..,800 pour aL(xi,t)/ at > 0 (mouvement d'expiration) 40 S(xi,t) = sgn [aL(xi,t)/ at] = -1 au point xi, i = 1,..,800 pour aL(xi,t)/ at < 0 (mouvement d'inspiration) 3026933 26 Le degré de synchronisme A(t) du mouvement respiratoire global à l'instant t est estimé par la proportion (en valeur absolue) de points se déplaçant dans le même sens à l'instant t, soit : A(t) S(xi, t) /800, 0 A(t) 1 5 L'indice d'asynchronisme permet d'évaluer les variations des déformations thoraco-abdominales. Le traitement du signal enregistré permet un meilleur calcul de l'indice d'asynchronisme grâce à la suppression des zones d'apnées et de mouvements.
10 Dans un autre mode de réalisation, d'autres paramètres peuvent être pris en compte dans l'équation de calcul de l'indice d'asynchronisme : fréquence respiratoire, amplitude, volume..., délai entre l'initiation de l'ampliation thoracique et abdominale, déphasage entre les mouvements thoracique et abdominal, pourcentage de la durée des cycles respiratoire 15 pendant lequel les volumes du compartiment thoracique et le compartiment abdominal varient en sens opposé Dans ce procédé d'utilisation du dispositif selon l'invention, le traitement des données prend en compte les données du profilomètre 20 laser 1. Dans un autre mode de réalisation le traitement des données prend en compte les données du profilomètre laser 1 et du pneumotachographe 6. Les données du pneumotachographe 6 sont utiles pour quantifier les 25 variations des volumes du compartiment thoracique et du compartiment abdominal au cours de la respiration du souriceau 2. Ainsi, les données du pneumotachographe 6 peuvent être utilisées pour le calcul de l'indice d'asynchronisme qui tient compte des volumes mobilisés par le souriceau 2, en plus du déphasage chronologique. Avantageusement, l'exploitation 30 des données du profilomètre laser 1, qui fournit des informations sur la déformation de chaque compartiment, et les données du pneumotachographe 6, qui donne une indication précise sur les volumes mobilisés, permet d'obtenir un indice de l'asynchronisme qui fournit une information quantitative et qualitative sur les effets de l'asynchronisme en 35 termes de volumes respiratoires mobilisés de manière précise. La présence du pneumotachographe 6 dans le dispositif selon le deuxième mode de réalisation permet également de mesurer la résistance des voies aériennes. En effet, lorsque la résistance des voies 3026933 27 aériennes augmente, l'inspiration et l'expiration de l'air par le souriceau 2 se produisent en retard par rapport aux mouvements réalisés par ledit souriceau 2.
5 En mesurant le déphasage temporel entre le moment où le souriceau 2 effectue un mouvement respiratoire (détection avec le profilomètre laser 1) et le moment où le pneumotachographe 6 mesure un débit ventilatoire, on peut ainsi mesurer la résistance des voies aériennes dudit souriceau 2.
10 Le troisième mode de réalisation de l'invention, représenté sur la figure 5, reprend les éléments décrits ci-dessus à propos du premier mode de réalisation de l'invention.
15 La différence entre ces deux modes de réalisation tient au fait que le caisson de tête 32 est utilisé comme chambre d'inhalation, et que pour ce faire, un vaporisateur ou un nébuliseur 8 est relié à l'entrée d'air 33. Lorsque la partie inférieure du souriceau 2 est disposée dans le 20 caisson de corps 30, la tête du souriceau est disposée dans le caisson de tête 32. L'entrée d'air 33 est avantageusement couplée au vaporisateur ou au nébuliseur 8 qui adapté pour administrer une drogue par inhalation, 25 de sorte qu'il soit possible d'administrer une drogue au souriceau 2 d'une manière non-invasive lorsqu'il est ventilé à l'aide du ventilateur mécanique à pression négative 3. La drogue administrée peut être un surfactant pulmonaire, un 30 corticoïde un agent analgésique, anesthésique, antibiotique, diurétique ou bronchomoteur, ou d'autre sorte de drogue suivant les essais à réaliser et leur susceptibilité d'être utilisée chez le nouveau-né humain. Selon une variante, le troisième mode de réalisation comporte 35 également un pneumotachographe 6 qui permet de mesurer le débit ventilatoire en sortie de la bouche du souriceau 2. Lors de tests de traitements contre les maladies respiratoires, (ces maladies respiratoires pouvant comprendre de façon non 40 exhaustive : obstruction des voies aériennes, bronchites, apnées)sur des modèles de souriceaux 2, il est nécessaire d'utiliser le pneumotachographe 6, le profilomètre laser 1 et optionnellement le 3026933 28 ventilateur mécanique à pression négative 3 afin d'administrer les drogues par inhalation. La mise en fonctionnement du ventilateur mécanique à pression 5 négative 3 est nécessaire dans le cas où la ventilation spontanée du souriceau 2 n'est pas suffisante. La mise en fonctionnement du ventilateur mécanique à pression négative 3 permet également de mieux contrôler l'exposition du souriceau 2 aux bronchodilatateurs, drogues, médicaments grâce à l'application d'une ventilation forcée et 10 reproductible. Le quatrième mode de réalisation de l'invention, représenté sur la figure 6, reprend les éléments décrits ci-dessus à propos du premier mode de réalisation de l'invention.
15 La différence entre ces deux modes de réalisation tient au fait que le dispositif comporte un ventilateur mécanique à pression positive 7. L'utilisation du ventilateur mécanique à pression positive 7 permet 20 de combler le fait que le ventilateur mécanique à pression négative 3, bien qu'il permette d'assister la respiration du souriceau 2 d'une manière non invasive, ne permet pas de dégager les voies aériennes mécaniquement. On comprendra donc qu'il est possible d'utiliser le dispositif selon le 25 quatrième mode de réalisation de l'invention à la suite d'une détection d'une apnée obstructive avec le dispositif selon le troisième mode de réalisation de l'invention. De plus, selon un mode de réalisation supplémentaire, le dispositif 30 peut ne pas comporter le ventilateur mécanique à pression négative 3, et comporter un ventilateur mécanique à pression positive 7. Dans les paragraphes qui suivent nous allons détailler plus précisément un exemple d'utilisation de l'invention qu'on fait les 35 inventeurs. Exemple d'utilisation Dans un mode de réalisation, les inventeurs ont analysé le 40 déplacement de 20 points de mesure sur le profil thoraco-abdominal d'un souriceau 2, avec une fréquence de 200Hz, ce qui a permis d'obtenir les figures 7 et 8. Le nombre de points de mesure 12 optimal peut être 3026933 29 déterminé en effectuant un compromis entre la précision de l'analyse du mouvement et la simplicité des calculs. On a appliqué un filtre moyenneur soustracteur sur 0.5 s (100 5 échantillons) pour chacun des signaux temporels provenant de ces points de mesure 12. Ce filtrage permet d'améliorer le rapport signal sur bruit et de s'affranchir des variations de position du souriceau 2. Dans une application pratique, les signaux subissent les 10 traitements suivants : - filtrage Point-par-point (PPP, avec le logiciel Labview, 10 échantillons) de chaque signal ; - calcul de la dérivée discrète pour chaque signal filtré ; - utilisation d'un filtre moyenneur PPP (20 échantillons) sur les 15 signaux dérivés ; - utilisation d'un algorithme de suppression des zones de mouvement soit par un algorithme décrit dans le document Matrot B, Durand E, Dauger S, Vardon G, Gaultier C, Gallego J. Automatic classification of activity and apneas using whole body plethysmography in 20 newborn mice. J Appl Physiol 2005;98:365-370, soit par l'observation par la caméra vidéo 4 et utilisation d'un algorithme de détection de mouvement ; - utilisation d'un algorithme de suppression des apnées ; - détermination du signe de la dérivée pour chaque signal à 25 chaque instant t ; - pondération du résultat par la valeur de l'amplitude de la variation de la position des points de mesure 12 au cours du temps ; - calcul du taux de synchronisme pour chaque instant t, selon la formule définie précédemment.
30 Les figures 7 sont des courbes qui représentent la variation de la position des points de mesure 12 qui ont été créés par l'utilisation d'un dispositif selon l'invention.
35 La figure 7a représente la variation de la position des points de mesure 12 au cours du temps lors de la respiration spontanée du souriceau 2, le ventilateur mécanique à pression négative 3 n'étant pas mis en marche.
40 La figure 7b représente la variation de la position des points de mesure 12 au cours du temps lors d'une ventilation mécanique forcée du souriceau 2 lors d'une injection d'isoflurane dans le caisson de tête 32 afin que le souriceau 2 l'inhale.
3026933 30 Comme visible figure 7c, lorsque le souriceau 2 a inhalé l'isoflurane et qu'il n'est pas assisté par le ventilateur mécanique à pression négative 3, il ne présente aucune activité respiratoire (la position des points de mesure 12 ne varie pas dans le temps).
5 La figure 7d représente la réanimation du souriceau 2 par une ventilation forcée d'amplitude et de fréquence très régulière imposée par le ventilateur mécanique à pression négative 3.
10 Les figures 8 sont des courbes de la variation de la position des points de mesure 12 pour le sevrage de la ventilation mécanique forcée du souriceau 2, qui montre les différentes étapes suivies par le souriceau 2 pour son servage.
15 La figure 8a représente la variation de la position des points de mesure 12 au cours du temps. Dans la figure 8a il est nettement visible que l'activité respiratoire spontanée du souriceau 2 se superpose à l'activité respiratoire imposée par le ventilateur mécanique à pression négative 3 (comme le montre les pics de mouvements irréguliers).
20 Dans la figure 8b, il est visible que la fréquence d'occurrence des pics de mouvements irréguliers des points de mesure 12 augmente. Dans la figure 8c, la fréquence d'occurrence des pics de mouvement 25 dus aux activités spontanées du souriceau 2 devient régulière, et elle est sensiblement de un cycle du ventilateur mécanique à pression négative 3 sur deux. La figure 8d représente la variation de la position des points de 30 mesure 12 pour le souriceau 2 qui a retrouvé une activité respiratoire spontanée autonome et régulière, le ventilateur mécanique à pression négative 3 n'étant pas en marche. Le dispositif selon l'invention permet la détection d'activités 35 spontanées au cours de la ventilation mécanique forcée (comme visible sur les figures 8a, 8b et 8c). Cet aspect a été validé sur des souriceaux 2 placés en arrêt respiratoire par anesthésie profonde par administration d'un anesthésiant via le caisson de tête 32. La détection d'activités respiratoires spontanées permet de définir un programme de diminution 40 progressive de la ventilation mécanique jusqu'à son arrêt complet, également appelé programme de sevrage du ventilateur.
3026933 31 L'extrême précision du profilomètre laser 1, et la description quasi-exhaustive qu'il fournit des déformations respiratoires du système thoraco-abdominal permettent de détecter des activités respiratoires spontanées même de faible amplitude. Les cycles respiratoires qui 5 résultent partiellement d'une activité spontanée se distinguent des cycles uniquement produits par le ventilateur par leur amplitude et peuvent être en phase ou désynchronisés des cycles machines. Les activités spontanées signalent l'émergence d'une respiration autonome.
10 Matériel et méthodes utilisés Animaux Des souris OF1 gestantes (Charles River Laboratory, L'Arbresle France) ont été entretenues avec un cycle de 12 h de lumière / obscurité avec accès à volonté à l'eau et à la nourriture standard pour rongeur.
15 Toutes les portées de souriceaux 2 qui ont été utilisés sont nées entre 20 h et 8h. L'âge des souriceaux 2 est défini comme le jour qui suit la naissance. Toutes les expériences ont été réalisées en conformité avec les normes de soins et d'utilisation des animaux de laboratoires de l'Institut national de la santé et de la recherche médicale (INSERM) et du Comité 20 d'éthique de l'Université de Paris Diderot, Paris 7. Matériel Ventilateur mécanique à pression négative 3 Le ventilateur mécanique à pression négative est constitué de deux 25 cylindres en polycarbonate (caisson de corps 30 et caisson de tête 32 respectivement) fermés à une extrémité par une bague en plastique maintenant un collier en latex (formant ainsi la paroi hermétique 31). Des joints toriques en nitrile étaient utilisés pour assembler les différentes parties du ventilateur mécanique à pression négative 3 et maintenir 30 l'étanchéité à l'air. Le collier a été réalisé à partir d'un disque de digue dentaire de 30mm de diamètre avec comportant un orifice central de 5mm de diamètre. Le ventilateur mécanique à pression négative 3 étant désassemblé, la tête du souriceau 2 est placée dans l'orifice du collier en latex de la paroi hermétique 31, le collier autour du cou, en poussant 35 délicatement la partie postérieure du corps du souriceau 2. Les deux cylindres (le caisson de corps 30 et le caisson de tête 32) sont alors à nouveau assemblés autour de la bague en plastique de la paroi hermétique 31.
3026933 32 Le caisson de corps 30 est connecté à l'ensemble générateur de pression 35, qui établit alternativement à l'intérieur du caisson de corps 30 une pression P1 égale à la pression atmosphérique et une pression P2 qui est inférieure à la pression Pl. La fréquence respiratoire des souriceaux 2 5 est comprise entre 1 et 3 Hz. Le rapport cyclique (par exemple défini par le ratio du temps d'inspiration par rapport au temps total du cycle inspiration - expiration) est réglé à 50% de la fréquence respiratoire des souriceaux 2.
10 La pression imposée par le ventilateur mécanique à pression négative 3 dans le caisson de corps 30 est mesurée par le capteur de pression 38 (40PC001B, Honeywell, Morristown, NJ, USA, gamme: ±68 cm H20) et enregistrée à 200 Hz par les moyens de traitement 5 (National Instruments, Austin, TX, USA) pour les analyses ultérieures de données.
15 Pneumotachographe 6 Les volumes inspirés et expirés des souriceaux 2 sous ventilation mécanique forcée sont calculés par intégration du signal délivré par le pneumotachographe 6 fixé sur le museau des souriceaux 2 par 20 l'intermédiaire d'un masque facial. Le pneumotachographe 6 est composé d'un cylindre en polycarbonate comprenant un axe longitudinal et qui comprend un diamètre interne de imm, un diamètre externe de 3mm, et une longueur de 15mm. Le cylindre en polycarbonate comprend également deux ports de pression avec un diamètre intérieur de 0,3 mm, 25 les deux ports de pression étant espacés d'une distance de 10 mm. Les ports de pression sont insérés perpendiculairement à l'axe longitudinal du cylindre en polycarbonate. Les deux ports sont connectés à un capteur de pression (GE Sensing transducer, Asnières, France, gamme: ±0.1 mbar).
30 Le signal de pression est enregistré à une fréquence d'échantillonnage de 200 Hz par les moyens de traitement 5 (National Instruments, Austin, TX, USA). Le pneumotachographe 6 est calibré avant chaque utilisation à 35 l'aide d'une pompe comportant une micro-seringue de précision étanche aux gaz (Ito corporation, Fuji, Japan), qui injecte un flux d'air sinusoïdal dans le pneumotachographe 6 et qui génère ainsi un volume de calibration.
40 Pléthysmographie 3026933 33 Une fois éteint, le ventilateur mécanique à pression négative 3 peut être utilisé comme un pléthysmographe à tête sortie (ou head-out selon la terminologie anglo-saxonne bien connue) en reliant le caisson de tête 32 à l'air ambiant et en mesurant une variation de pression à l'intérieur du 5 caisson de corps 30. En effet, la variation du volume du corps du souriceau 2 lorsqu'il respire entraine une variation de la pression à l'intérieur du caisson de corps 30. Ainsi, en mesurant la variation de pression à l'intérieur du caisson de corps 30, on peut obtenir la variation du volume du corps du souriceau 2.
10 L'appellation head-out est utilisée par opposition à un pléthysmographe dans lequel le corps entier du souriceau 2 (le corps plus la tête) est disposé à l'intérieur d'un caisson.
15 Mouvements thoraco-abdominaux: Les mouvements thoraco-abdominaux des souriceaux 2 associés à la respiration sont mesurés par le profilomètre laser 1 qui est de modèle Keyence 11-V7080, et qui est couplé à un contrôleur 11-V7001P, ledit profilomètre laser 1 projette une ligne de points de mesure 12 selon un 20 axe médian thoraco-abdominal des souriceaux 2. La ligne de points de mesure 12, qui fait 48 mm de long, est positionnée entre le haut du thorax et le bas de l'abdomen du souriceau 2 à l'aide d'une vidéo enregistrant le souriceau 2 en position couchée, ladite vidéo étant obtenue à l'aide de la caméra vidéo 4. 25

Claims (15)

  1. REVENDICATIONS1. Dispositif de caractérisation de l'activité respiratoire d'un mammifère (2), comprenant : - des moyens de caractérisation des mouvements respiratoires du mammifère (2), - des moyens de traitement (5) reliés aux moyens de caractérisation et aptes à déduire, à partir des signaux issus desdits moyens de caractérisation, des caractéristiques de respiration, caractérisé en ce que les moyens de caractérisation comprennent un profilomètre laser (1) qui est adapté pour projeter au moins un faisceau lumineux (11) sur le thorax et/ou l'abdomen du mammifère (2) de manière à créer au moins trois points de mesure (12), pour recueillir l'image desdits points de mesure (12) sur le mammifère (2), et mesurer la déformation en ces points de mesure (12) de la paroi thoraco-abdominale à chaque instant.
  2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profilomètre laser (1) est adapté pour projeter au moins un faisceau lumineux (11) de manière à créer une ligne de points de mesures (12) comprenant au moins 5 points de mesure (12).
  3. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il comprend un ventilateur (3, 7) apte à ventiler le mammifère (2), ledit ventilateur (3, 7) étant relié aux moyens de traitement (5) de manière à ce que le fonctionnement du ventilateur (3, 7) prenne en compte lesdites caractéristiques de respiration obtenues à partir des mesures du profilomètre laser (1).
  4. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le ventilateur (3, 7) est un ventilateur mécanique à pression négative (3) dans lequel est disposé le mammifère (2).
  5. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le ventilateur mécanique à pression négative (3) comprend un caisson de corps (30) hermétique dans lequel la partie inférieure à la tête du mammifère (2) est disposée, ledit caisson de corps (30) comprenant des vitres transparentes au laser du profilomètre laser (1) permettant de conserver l'intégralité du signal lumineux.
  6. 6. Dispositif selon les revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le ventilateur mécanique à pression négative (3) comprend un caisson de tête (32) apte à être utilisé comme chambre d'inhalation pour 3026933 35 l'administration de divers agents, ou pour générer une pression positive de fin d'expiration.
  7. 7. Dispositif selon la revendication 4, 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il 5 comprend un pneumotachographe (6) permettant de mesurer le débit ventilatoire effectif du mammifère (2).
  8. 8. Dispositif selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une caméra vidéo (4) reliée aux 10 moyens de traitement (5), permettant ainsi de visualiser la position du mammifère (2) ainsi que la répartition des points de mesure (12) créés par le profilomètre laser (1) sur ledit mammifère (2).
  9. 9. Dispositif selon l'une quelconques des revendications précédentes, 15 caractérisé en ce qu'il comprend un vaporisateur ou nébuliseur adapté pour administrer, par inhalation, une drogue au mammifère (2).
  10. 10. Dispositif selon les revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend un ventilateur mécanique à pression positive (7) permettant 20 de faciliter l'ouverture des voies aériennes du mammifère (2) lors de sa respiration.
  11. 11. Procédé de mesure de l'activité respiratoire d'un mammifère avec un dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il 25 comprend les étapes suivantes : - projeter au moins un faisceau lumineux (11) avec le profilomètre laser (1) de manière à créer au moins trois points de mesure (12) répartis sur une zone du corps du mammifère (2) incluant la cage thoracique et l'abdomen ; 30 - mesurer la position des points de mesure (12) au cours de la respiration.
  12. 12. Procédé selon la revendication 11 prise dans sa dépendance selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : 35 - imposer une activité respiratoire forcée au mammifère (2) avec le ventilateur (3, 7) ; - projeter au moins un faisceau lumineux (11) avec le profilomètre laser (1) de manière à créer au moins trois de points de mesure (12) répartis longitudinalement par rapport au corps du 40 mammifère (2) sur une zone dudit corps dudit mammifère (2) comprenant la cage thoracique et l'abdomen ; 3026933 36 - mesurer la position des points de mesure (12) au cours de la respiration du mammifère (2) ; - détecter une respiration spontanée du mammifère (2) par détection d'une variation de la position des points de mesure (12) 5 ne correspondant pas à la variation de position des points de mesure (12) imposée par l'activité respiratoire forcée imposée par le ventilateur (3, 7).
  13. 13. Procédé selon la revendication 11 prise dans sa dépendance selon la 10 revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - installer un pneumotachographe (6) permettant de mesurer un débit d'air entrant et sortant du mammifère (2) ; - projeter au moins un faisceau lumineux (11) avec le profilomètre laser (1) de manière à créer au moins trois points de mesure (12) 15 répartis longitudinalement par rapport au corps du mammifère (2) sur une zone dudit corps du mammifère (2) comprenant la cage thoracique et l'abdomen ; - mesurer la position des points de mesure (12) au cours de la respiration du mammifère (2) ; 20 - détecter une éventuelle apnée du mammifère (2) par détection d'aucune variation dans la position des points de mesure (2), et/ou par mesure d'un débit d'air entrant et sortant nul.
  14. 14. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend 25 les étapes suivantes : - projeter au moins un faisceau lumineux (11) avec le profilomètre laser (1) de manière à créer au moins trois points de mesure (12) répartis longitudinalement par rapport au corps du mammifère (2) sur une zone dudit corps du mammifère (2) comprenant la cage 30 thoracique et l'abdomen ; - mesurer la position des points de mesure (12) au cours de la respiration du mammifère (12) ; - déterminer un noeud de mesure situé au niveau du point de mesure (12) dont la variation de position au cours de la 35 respiration du mammifère (2) est la plus faible ; - définir deux catégories de points de mesure (12), chacune des catégories comprenant les points de mesure (12) situés d'un côté du noeud de mesure ; - calculer un indice de synchronisme du mouvement respiratoire du 40 mammifère (2). 3026933 37
  15. 15. Procédé selon la revendication 11 et l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - installer un pneumotachographe (6) permettant de mesurer un débit d'air entrant et sortant du mammifère (2) ; 5 - projeter au moins un faisceau lumineux (11) avec le profilomètre laser (1) de manière à créer au moins trois points de mesure (12) répartis sur une zone du corps du mammifère (2) incluant la cage thoracique et/ou l'abdomen ; - mesurer la position des points de mesure (12) au cours de la 10 respiration. - mesurer la résistance des voies respiratoires du mammifère (2) par mesure d'un déphase temporel entre la variation de position des points de mesure (12) au cours de la respiration du mammifère (2) et la variation du débit d'air entrant et sortant 15 mesuré par le pneumotachographe (6).
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