1 La présente invention porte sur un ventilateur médical destiné à fournir un gaz respiratoire à un patient souffrant d'insuffisances respiratoires. Afin d'assister certains patients dans leur fonction respiratoire, on utilise des appareils d'assistance respiratoire ou de ventilation assistée, aussi appelés ventilateurs médicaux, qui délivrent un gaz respiratoire, typiquement de l'air, parfois additionné d'oxygène supplémentaire, à débit non nul et/ou à une pression supérieure à la pression atmosphérique (i.e. > 1 atm). Le gaz est aspiré par une micro-soufflante, aussi appelée « soufflante », « turbine » ou « compresseur », qui le délivre ensuite au patient, via un conduit flexible et une interface respiratoire, tel un masque, des canules respiratoires ou analogue. L'aspiration de l'air par la micro-soufflante se fait grâce à une roue à ailettes agencée sur un arbre rotatif entraîné en rotation par un moteur électrique. La roue de la micro-soufflante est généralement agencée dans un compartiment aménagé entre une volute inférieure et une volute supérieure, fixées l'une à l'autre, définissant entre elles un volume creux au sein duquel peut tourner la roue, ladite roue étant prise en « sandwich » entre lesdites volutes. Une ouverture d'entrée autorise l'entrée de l'air dans le compartiment et un conduit d'évacuation permet sa sortie et son envoi dans le conduit souple et flexible. Ainsi, les documents EP-A-2165078, EP-A-2102504 et WO-A-2012/139681 décrivent des micro-soufflantes et des appareils d'assistance respiratoire équipés de telles micro-soufflantes. La micro-soufflante et d'autres composants du ventilateur génèrent des émissions sonores pendant leur fonctionnement, en particulier lors des rotations de la roue à ailettes. Or, afin de garantir un confort de sommeil au patient, lorsqu'il utilise le ventilateur médical pendant la nuit à son domicile, c'est-à-dire pendant ses phases de sommeil, il est indispensable de s'assurer que le ventilateur et ses accessoires soient le moins bruyant possible de manière minimiser la gêne sonore pour le patient et pour toute autre personne susceptible de dormir dans la même chambre.
3034677 2 Une solution consiste à opérer une isolation acoustique de l'intérieur du ventilateur avec des matériaux isolants, absorbants les émissions sonores, par exemple de la mousse. Une solution associée consiste à intégrer des systèmes d'amortissement mécanique, tel que des mousses ou analogues, limitant la propagation des vibrations pouvant générer 5 une partie du bruit. Si ces solutions permettent d'atténuer une partie des bruits, elles ne sont pas idéales car leur efficacité est limitée. En effet, les volumes disponibles dans le boitier du ventilateur sont en nombre restreints, ce qui implique que la quantité de mousse ou autres matériaux absorbants ou isolants, ainsi que l'ajout d'amortisseurs pouvant être installées ne 10 permet pas d'atténuer tous les bruits émis. Le problème est donc de réduire le bruit qui est généré par le ventilateur, en particulier par la micro-soufflante ou d'autres composants de la machine, et qui se propage dans le système de ventilation, autrement dit chemin d'air notamment au travers des conduits internes de manière à assurer au patient une gêne sonore aussi faible que 15 possible, en particulier pendant ses phases de sommeil. La solution concerne alors un ventilateur médical comprenant : - un circuit de gaz interne, aussi appelé « chemin de gaz », comprenant une entrée de gaz et configuré pour acheminer un gaz respiratoire jusqu'à une micro-soufflante, - une micro-soufflante comprenant une roue à ailettes portée par un arbre rotatif apte à 20 être mis en rotation par un moteur électrique, ladite micro-soufflante étant alimentée en gaz respiratoire par ledit circuit de gaz interne, et - des moyens d'alimentation électrique et de pilotage comprenant une carte électronique conçue pour mettre en oeuvre au moins un algorithme, lesdits moyens d'alimentation électrique et de pilotage commandant le fonctionnement dudit moteur électrique, 25 caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif d'enregistrement sonore et un dispositif d'émission sonore, et dans lequel : - le dispositif d'enregistrement sonore est: a) conçu pour recueillir de tout ou partie des sons générés par la micro-soufflante, lors du fonctionnement du moteur entraînant l'arbre et la roue à ailettes en 30 rotation, et 3034677 3 b) relié électriquement aux moyens d'alimentation électrique et de pilotage pour transmettre auxdits moyens de pilotage des signaux sonores correspondant aux sons générés par la micro-soufflante et recueillis par ledit dispositif d'enregistrement sonore, 5 - l'algorithme des moyens d'alimentation électrique et de pilotage est conçu pour traiter tout ou partie des signaux sonores reçus du dispositif d'enregistrement sonore et en déduire des contre-signaux sonores, - les moyens d'alimentation électrique et de pilotage sont reliés électriquement au dispositif d'émission sonore pour lui transmettre les contre-signaux sonores résultant du 10 traitement par l'algorithme de tout ou partie des signaux sonores reçus du dispositif d'enregistrement sonore, et - le dispositif d'émission sonore est conçu pour générer des contre-sons à partir des contre-signaux sonores fournis par les moyens d'alimentation électrique et de pilotage. Dans le cadre de la présente invention, on appelle « son », une onde sonore qui se 15 propage dans notre milieu gaz. Selon le cas, le ventilateur médical de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques techniques suivantes : - le gaz peut être mélange ou filtré avant son arrivée dans la micro-soufflante. - le dispositif d'enregistrement sonore et le dispositif d'émission sonore sont agencés sur 20 le circuit de gaz interne, en amont et ou en aval de la micro-soufflante. Alternativement, le dispositif d'enregistrement sonore et le dispositif d'émission sonore peuvent être insérés dans un kit externe venant s'insérer pneumatiquement entre le ventilateur et le flexible qui va au patient, ou au niveau de l'entrée d'air du dispositif médical ... - le dispositif d'enregistrement sonore comprend un ou plusieurs microphones. 25 - le dispositif d'émission sonore comprend un ou plusieurs haut-parleurs. - la roue à ailettes est comprise dans un compartiment à roue compris entre une volute inférieure et une volute supérieure fixées l'une à l'autre et définissant entre elles ledit compartiment à roue, ledit compartiment à roue comprenant en outre une entrée de gaz en 3034677 4 communication fluidique avec le circuit de gaz interne et une sortie de gaz débouchant dans un conduit d'acheminement de gaz. - le conduit d'acheminement de gaz est en communication fluidique avec une interface respiratoire, en particulier un masque respiratoire. 5 - le circuit de gaz interne, la micro-soufflante, le moteur électrique, les moyens d'alimentation électrique et de pilotage, le dispositif d'enregistrement sonore et le dispositif d'émission sonore sont compris dans une carcasse rigide. - les moyens d'alimentation électrique et de pilotage pilotent le dispositif d'enregistrement sonore, le dispositif d'émission sonore et la micro-soufflante. 10 - les moyens d'alimentation électrique et de pilotage, le dispositif d'enregistrement sonore, le dispositif d'émission sonore et la micro-soufflante sont alimentés en courant électrique. - les moyens d'alimentation électrique et de pilotage fournissent de l'énergie électrique à tout ou partie des autres composants de l'appareil, notamment à la la micro- 15 soufflante, au dispositif d'enregistrement sonore et/ou au dispositif d'émission sonore. L'invention va maintenant être mieux comprise grâce à la description détaillée suivante, faite à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux figures annexées parmi lesquelles : - la Figure 1 est un schéma de principe d'un ventilateur médical selon la présente 20 invention, et - la Figure 2 illustre le principe de réduction de bruit utilisé dans le ventilateur médical de la Figure 1. La Figure 1 est un schéma de principe d'un mode de réalisation d'un ventilateur médical 10 selon la présente invention utilisable pour fournir un gaz respiratoire, typiquement de l'air 25 ou de l'air additionné d'oxygène, à un patient souffrant d'insuffisances respiratoires. Ce ventilateur médical 10 a une architecture générale classique puisqu'il comprend un circuit de gaz interne 4 comprenant une entrée de gaz 5, typiquement d'air, lequel circuit de gaz interne 4 est configuré pour acheminer le gaz respiratoire jusqu'à une micro-soufflante 3 permettant de générer un flux de gaz grâce à une roue à ailettes 6 portée par un arbre ou axe 3034677 5 rotatif qui est mis en rotation par un moteur électrique, pendant le fonctionnement dudit moteur. Lors de ses rotations, la roue à ailettes de la micro-soufflante 3 aspire le gaz respiratoire, i.e. de l'air ou de l'air enrichi en oxygène, circulant dans le circuit de gaz interne 5 4. Des moyens d'alimentation électrique et de pilotage 7 comprenant une carte électronique mettant en oeuvre au moins un algorithme, commandent le fonctionnement dudit moteur électrique, donc la rotation de l'arbre et de la roue à ailettes 6 portée par celui-ci. La roue à ailettes 6 est comprise dans un compartiment 8 à roue compris entre une 10 volute inférieure et une volute supérieure qui sont fixées l'une à l'autre en définissant entre elles ledit compartiment 8 à roue. Le compartiment à roue 8 comprend, quant à lui : - une entrée de gaz 11 en communication fluidique avec le circuit de gaz interne 4 par laquelle le gaz aspiré par la roue peut pénétrer dans ledit compartiment 8, et 15 - une sortie de gaz 12 débouchant dans un conduit d'acheminement de gaz 13 permettant d'extraire le gaz mis en mouvement par la roue à ailettes 6 et de l'envoyer vers le patient P, typiquement via un conduit flexible en communication fluidique avec une interface respiratoire 9 reliée fluidiquement au patient P, tel un masque, des canules nasales ou tout autre dispositif d'administration de gaz adapté.
20 Tous ces éléments sont compris dans une carcasse 14, c'est-à-dire une enveloppe ou boitier, externe rigide. L'alimentation électrique du ventilateur 10 est assurée par un cordon électrique venant se raccorder au secteur électrique au travers d'un transformateur externe. Eventuellement, le ventilateur 10 comprend un transformateur de courant interne. Du 25 courant électrique est fourni aux moyens d'alimentation électrique et de pilotage, qui à leur tour peuvent en distribuer à tout ou partie des autres composants ou éléments de l'appareil, notamment au dispositif d'enregistrement sonore 1 et au dispositif d'émission sonore 2 décrits ci-dessous.
3034677 6 De manière à atténuer le bruit généré par le moteur électrique pendant son fonctionnement et éventuellement par d'autres composants du ventilateur 10, comme la roue 6 par exemple, on prévoit, conformément à la présente invention, d'agencer dans le ventilateur 10, un dispositif d'enregistrement sonore 1 et un dispositif d'émission 5 sonore 2. De préférence, ils sont agencés sur le circuit de gaz interne 4, en amont du compartiment 8, à un ou plusieurs niveaux, suivant le nombre de cavités que comprend ce circuit. Éventuellement, ce dispositif peut être intégré en aval du comportement 8. Si ce dispositif est intégré en aval, il est possible d'utiliser le dispositif d'émission sonore 10 2 comme moyen d'avertissement sonore, autrement dit « d'alarme », pour le patient en utilisant le circuit comme guide acoustique. Le dispositif d'enregistrement sonore 1 est conçu pour recueillir tout ou partie des sons, c'est-à-dire du bruit ou des nuisances sonores, générés par la micro-soufflante 3, lors du fonctionnement du moteur et des rotations de la roue à ailettes 6, et à ensuite transmettre 15 auxdits moyens de pilotage et d'alimentation électrique 7 des signaux sonores correspondant aux sons ainsi recueillis. Pour ce faire, le dispositif d'enregistrement sonore 1 est relié électriquement aux moyens de pilotage et d'alimentation électrique 7 via des liaisons électriques 15, tels des câbles ou analogues. Préférentiellement, le dispositif d'enregistrement sonore 1 est ou comprend un (ou 20 plusieurs) microphone(s). Ensuite, l'algorithme mis en oeuvre au sein des moyens d'alimentation électrique et de pilotage 7 va alors traiter tout ou partie des signaux sonores reçus du dispositif d'enregistrement sonore 1 et en déduire des contre-signaux sonores, c'est-à-dire des signaux sonores 'opposés' aux signaux mesurés. Il est possible d'intégrer à l'algorithme, le spectre 25 'nominal' acoustique de l'appareil lui-même et de ne traiter que les variations acoustiques du système tel qu'une évolution des performances, un vieillissement ou un encrassement du circuit de gaz. Ces contre-signaux sonores résultant du traitement par l'algorithme sont alors transmis par les moyens d'alimentation électrique et de pilotage 7 au dispositif d'émission sonore 2, qui 3034677 7 est ou comprend préférentiellement un (ou plusieurs) haut-parleur(s) à technologie magnétique, piézo-électrique ou autre. Le dispositif d'émission sonore 2 va alors générer des contre-sons 21 à partir des contre-signaux sonores fournis par les moyens de pilotage, qui vont aller s'opposer, c'est-à-dire 5 inhiber ou atténuer les sons 20 constituant les nuisances sonores provenant notamment de la micro-soufflante 3. Le principe de cette atténuation des sons 20 (i.e. ondes acoustiques) par des contre-sons 21 (i.e. ondes acoustiques opposées) est illustré en Figure 2. Comme on le voit, l'onde 20 correspondant aux nuisances sonores est atténuée, voire totalement inhibée, grâce à une onde opposée 21.
10 Plus précisément, l'onde 21 générée par la source 2 est une onde de pression avec la même amplitude et en opposition de phase, dite antiphase, que le bruit 20 enregistré par le dispositif 1. Les deux ondes se superposent alors et leur somme réduit, voire élimine quasi-totalement le bruit. Cette méthode de réduction de bruit active est réalisée par opposition de phases, c'est-à-dire que le maximum de l'une coïncide avec le minimum de l'autre, et 15 réciproquement. La présente invention repose donc sur une implantation dans le ventilateur médical 10, d'un système actif de réduction de bruit comprenant microphone(s) et haut-parleur(s), et sur une coopération entre ce système actif de réduction de bruit et les ressources de calcul de ou des cartes électroniques équipant le ventilateur de manière à obtenir une réduction notable des 20 nuisances sonores générées par le ventilateur, lors de son fonctionnement. Le ventilateur médical 10 de l'invention peut être utilisé pour fournir un gaz respiratoire, tel de l'air (env. 21 vol.% 02) ou de l'air additionné d'oxygène (>21 vol.% 02), à un patient P souffrant d'insuffisances respiratoires. 25