FR3091822A1 - Ensemble de ventilation contrôlée à valve de patient - Google Patents

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Abstract

Ensemble médical de ventilation (1) comprenant une station d’accueil (10) comprenant une embase (11) incluant des moyens d’alimentation électrique (12), ladite embase (11) étant configurée pour recevoir au moins un ventilateur médical (20), et un ventilateur médical (20) comprenant une micro-soufflante (21) permettant de délivrer un gaz respiratoire, ledit ventilateur médical (20) étant positionné et fixé de manière détachable sur l’embase (11) de station d’accueil (10) en étant alimenté électriquement par les moyens d’alimentation électrique (12) de ladite station d’accueil (10). On prévoit en outre un module de ventilation (30) agencé de manière détachable sur l’embase (11) de station d’accueil (10) en étant raccordé fluidiquement au ventilateur médical (20) de manière à acheminer le gaz respiratoire provenant de la micro-soufflante (21). Le module (30) comprend un circuit de gaz interne (31) avec branches inspiratoire (32) et expiratoire (42) agencées en parallèle. Figure de l’abrégé : Fig. 1

Description

Ensemble de ventilation contrôlée à valve de patient
L’invention porte sur un ensemble médical de ventilation comprenant une station d’accueil et un module de ventilation venant se raccorder à un ventilateur médical pour soins à domicile pour lui permettre d’assurer les fonctions de ventilation en support de vie d’un patient, notamment d’un patient soigné à domicile.
Il est usuel de ventiler les patients souffrant de troubles respiratoires avec un ventilateur médical délivrant un gaz respiratoire, tel de l’air sous pression, ou un ensemble de ventilation comprenant un ventilateur et un humidificateur de gaz.
Ainsi, EP-A-3008621 enseigne un ensemble de ventilation respiratoire comprenant une station d'accueil munie d’une embase à laquelle vient se fixer un ventilateur médical et un humidificateur de gaz en communication fluidique de sorte que l’humidificateur puisse humidifier le gaz délivré par la micro-soufflante du ventilateur. L’embase comprend des emplacements configurés pour recevoir le ventilateur et l’humidificateur, des moyens d'interconnexion mécanique pour les solidariser à l'embase et des moyens d'interconnexion électrique pour assurer leur alimentation électrique. L’embase inclut aussi des moyens d'alimentation électrique alimentant électriquement le ventilateur médical et l’humidificateur de gaz via les moyens d'interconnexion électrique.
Les inconvénients d’une telle ventilation dite « à fuite » ou « à fuite intentionnelle », sont principalement la maîtrise de la fuite intentionnelle au masque du patient et la maîtrise du bon apport de volumes de gaz au patient. Un tel ensemble de ventilation respiratoire ne permet pas de ventiler un patient en support de vie, c’est-à-dire un patient dépendant de son dispositif médical.
On comprend donc que, pour le traitement de certaines pathologies chez certains patients, il convient de pouvoir disposer d’une ventilation avec maîtrise des fuites.
Par ailleurs, certaines pathologies peuvent évoluer et un patient équipé d’un ventilateur à fuite peut devoir être équipé d’un ventilateur à valve en remplacement, ce qui requiert alors deux appareils, qui doivent chacun devant être conçus, fabriqués et maintenus régulièrement. On comprend que cela n’est pas idéal.
Le problème qui se pose est donc de pouvoir passer d’une ventilation à fuite à une ventilation barométrique ou volumétrique en garantissant sécurité et précision de ventilation pour un patient ventilo-dépendant.
La solution de l’invention concerne alors un ensemble de ventilation médical servant à la ventilation de patients souffrant de troubles respiratoires, comprenant :
  • une station d’accueil comprenant une embase incluant des moyens d’alimentation électrique, ladite embase étant configurée pour recevoir au moins un ventilateur médical, et
  • un ventilateur médical comprenant une micro-soufflante permettant de délivrer un gaz respiratoire, ledit ventilateur médical étant positionné et fixé de manière détachable sur l’embase de station d’accueil en étant alimenté électriquement par des moyens d’alimentation électrique de la station d’accueil,
caractérisé en ce que :
  • il comprend en outre un module de ventilation positionné (i.e. agencé) de manière détachable sur l’embase de station d’accueil en étant raccordé fluidiquement au ventilateur médical de manière à acheminer le gaz respiratoire provenant de la micro-soufflante, et
  • le module de ventilation comprend un circuit de gaz interne comprenant une branche inspiratoire et une branche expiratoire agencées en parallèle.
L’ensemble de ventilation selon la présente solution est particulièrement avantageux car il permet de passer simplement d’une ventilation à fuite à une ventilation barométrique en transformant de façon simple le ventilateur à fuite en un ventilateur à valve grâce grâce à l’agencement du module de ventilation détachable. L’ensemble de ventilation constitue alors une sorte de « plateforme multi-usage » permettant une rationalisation des développements et des investissements.
Selon le mode de réalisation considéré, l’ensemble de ventilation de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
  • le module de ventilation est agencé de manière détachable sur l’embase de station d’accueil en étant raccordé électriquement au ventilateur médical.
  • la branche inspiratoire du module de ventilation comprend une mise à l’atmosphère et une valve expiratoire.
  • la branche inspiratoire du module de ventilation comprend préférentiellement un capteur de pression et/ou un ou plusieurs clapets anti-retour.
  • la mise à l’atmosphère comprend une ligne d’évent sur laquelle est agencée une électrovanne ou analogue, de préférence la ligne d’évent comprend un clapet anti-retour.
  • la branche inspiratoire du module de ventilation comprend de préférence un filtre de manière à protéger l’appareil et le patient.
  • la branche expiratoire du module de ventilation comprend un organe de contrôle de passage de gaz et un organe de contrôle de PEP ou pression expiratoire positive.
  • la branche expiratoire commande fluidiquement la valve expiratoire.
  • l’organe de contrôle de l’organe de contrôle de PEP est une électrovanne commandée.
  • l’organe de contrôle de passage de gaz est une électrovanne tout-ou-rien.
  • le ventilateur médical comprend des moyens de commande comprenant une carte électronique.
  • le ventilateur médical comprend des moyens de commande comprenant en outre une interface homme-machine ou IHM.
  • l’embase est configurée en outre pour recevoir un humidificateur de gaz, ledit humidificateur de gaz étant en communication fluidique avec le circuit de gaz interne du module de ventilation.
  • les moyens de commande du ventilateur médical sont configurés pour piloter l’organe de contrôle de passage de gaz et/ou l’organe de contrôle de PEP.
  • les moyens d’alimentation électrique comprennent un module batterie et/ou des moyens de raccordement secteur électrique, par exemple un cordon électrique avec prise de raccordement secteur.
  • les moyens de commande du ventilateur médical sont alimentés électriquement par les moyens d’alimentation électrique.
  • l’humidificateur de gaz est alimenté électriquement par les moyens d’alimentation électrique de manière à pouvoir chauffer de l’eau et à humidifier le gaz respiratoire qui le traverse avant d’être envoyé au patient.
  • le ventilateur comprend des moyens de contrôle du débit et de la pression générés par la micro-soufflante.
  • le ventilateur comprend en outre des moyens de compensations de la pression atmosphérique.
  • la micro-soufflante comprend un moteur électrique piloté par les moyens de commande du ventilateur médical.
  • la micro-soufflante comprend un moteur électrique alimenté électriquement par les moyens d’alimentation électrique.
  • la micro-soufflante comprend un moteur électrique comprenant un axe rotatif portant une (ou plusieurs) roue à ailettes agencée au sein d’une volute.
  • le ventilateur et son chemin de gaz sont protégés par un filtre de protection captant les polluants.
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 :
représente un mode de réalisation d’un ensemble médical de ventilation de patient selon l’invention,
schématique l’architecture interne d’un module de ventilation pour un ensemble de ventilation selon l’invention, et
représente un autre mode de réalisation d’un ensemble de ventilation selon l’invention analogue à celui de [Fig. 1] mais comprenant aussi un humidificateur de gaz.
représente un mode de réalisation d’un ensemble médical de ventilation 1 selon l’invention, comprenant une station d’accueil 10 comprenant une embase 11 au sein de laquelle est logé un module d’alimentation électrique 12, par exemple une batterie rechargeable. Cette embase 11 peut par ailleurs être reliée électriquement au secteur électrique (110/220V) pour être alimentée en courant électrique et/ou recharger la batterie, par exemple via un cordon électrique muni d’une prise électrique de raccordement au secteur.
L’embase 11 est aussi configurée pour recevoir un ventilateur médical 20 comprenant une micro-soufflante 21, aussi appelée turbine ou compresseur, permettant de délivrer un gaz respiratoire, tel de l’air, éventuellement enrichi en oxygène, ou tout autre gaz médical.
Le ventilateur médical 20 est positionné sur l’embase 11, notamment dans un logement prévu et configuré à cet effet, et y fixé de manière détachable tout en étant alimenté électriquement par le module d’alimentation électrique 12 de la station d’accueil 10.
Le ventilateur 20 est donc alimenté en courant électrique soit par la prise secteur, soit, lorsqu’une autonomie électrique est désirée, par la batterie interne.
Selon la présente invention, l’ensemble de ventilation 1 comprend aussi un module de ventilation 30 positionné et fixé de manière détachable sur l’embase 11 de station d’accueil 10 en étant par ailleurs raccordé fluidiquement au ventilateur médical 20 de manière à acheminer le gaz respiratoire délivré par la micro-soufflante 21 du ventilateur médical 20.
Ce module de ventilation 30 comprend, comme illustré en , un circuit de gaz interne 31 véhicule le gaz comprenant une branche inspiratoire 32 permettant d’acheminer le gaz vers le patient et une branche expiratoire 42 agencées en parallèle de la branche inspiratoire 32 et permettant notamment de contrôler le niveau de pression expiratoire ou PEP. Le gaz délivré par la micro-soufflante 21 du ventilateur 20 permet une mise en pression gazeuse et en débit, des 2 branches 32, 42 du circuit de gaz interne 31.
Un tel module de ventilation 30 contrôlée à valve permet d’assurer une ventilation simple à un seul niveau de pression (i.e. CPAP) ou à double niveau de pression (i.e. BiPAP, VSAI), avec contrôle des volumes inspirés et expirés par le patient 100, en fonction des besoins dudit patient 100.
Plus précisément, la branche inspiratoire 32 du module de ventilation 30 comprend un capteur de pression 33 (optionnel), une mise à l’atmosphère 35 agencée sur une ligne d’évent 38, et un ou plusieurs clapets anti-retour 34, une valve expiratoire 37 au masque ou, selon le mode de réalisation choisi, intégrée dans le ventilateur (qui comprend alors un circuit de gaz à double branche), et éventuellement un filtre (36).
Par ailleurs, la branche expiratoire 42 du module de ventilation 30 comprend un organe de contrôle de passage de gaz 43, telle une électrovanne tout-ou-rien ou tout organe analogue, et un organe de contrôle de PEP 44, telle une électrovanne commandée. Cette branche expiratoire 42 sert à commander fluidiquement la valve expiratoire 37, notamment lors des phases expiratoires du patient 100.
D’autres composants additionnels optionnels peuvent aussi être prévus, tels un ou des capteurs de débit et/ou de pression.
Une telle architecture du module 30 permet d’assurer le pilotage de la ventilation barométrique contrôlée désirée tout en garantissant une sécurité et une précision accrues pour le patient 100. En particulier, la mise à l’atmosphère 35, telle une ligne d’évent 38 avec clapet anti-retour 34 et électrovanne 39 ou analogue, sert à évacuer toute surpression dans la branche inspiratoire 32 vers l’atmosphère ambiante. Une telle surpression peut être détectée par le capteur de pression 33 qui sert à mesurer les éventuelles suppressions, c'est-à-dire le passage de la pression gazeuse au-dessus d’un seuil de pression donné, de préférence mémorisé, notamment par une mémoire du ventilateur 20. Avantageusement, le capteur de pression 33 est en communication électrique avec les moyens de pilotage du ventilateur 20, telle une carte électronique, qui peuvent commander par exemple l’ouverture de l’électrovanne située sur la ligne d’évent 38 pour laisser cette surpression s’échapper à l’atmosphère et ainsi préserver les poumons du patient 100.
Par ailleurs, le filtre d’air expiratoire 36 permet de protéger les composants situés en amont dans la branche inspiratoire 32, notamment le capteur 33.
En outre, la branche expiratoire 42 peut aussi être équipée d’un orifice calibré 45 servant lors de l’expiration du patient, pour limiter la pression du gaz, à la manière d’une résistance, pour permettre alors au patient d’expirer librement, c'est-à-dire plus facilement.
L’organe de contrôle de PEP 44, telle une électrovanne commandée, sert à contrôler le niveau de PEP (i.e. pression expiratoire positive) qui est délivrée à la valve expiratoire 37, en particulier lors des phases expiratoires du patient 100.
En fonctionnement, le ventilateur 20 est alimenté en air ambiant filtré qui est légèrement comprimé à l’aide de la micro-soufflante 21 pour alimenter ensuite les poumons d’un patient 100, via le module de ventilation 30 selon l’invention qui alimente une interface respiratoire 90, tel un masque respiratoire ou analogue.
L’air est délivré au patient 100 soit en pression continue (abrévié CPAP en anglais), soit avec 2 niveaux de pression différents (abrévié BiPAP en anglais), lors des phases inspiratoire et expiratoire du patient 100. Le module de ventilation 30 selon l’invention permet donc de ventiler des patients 100 ventilo-dépendants, donc en support de vie, avec une ventilation à valve volumétrique et/ou barométrique, avec ou sans synchronisation avec les phases respiratoires du patient.
Il est à noter qu’on prévoit aussi, lorsque l’air est trop sec, un humidificateur 50 qui peut être agencé en aval du ventilateur 20 et du module de ventilation 30, comme illustré dans le mode de réalisation de .
Avantageusement, le module 30 et/ou le ventilateur 50 sont détectés automatiquement et reconnus par le ventilateur 20, lors de leur connexion mécanique et électrique. Un transfert de données peut être prévu et assuré par exemple par un bus numérique.
Préférentiellement, le module 30 embarque aussi une électronique intelligente, par exemple une carte électronique à microprocesseur, transformant les ordres du ventilateur 20 en commandes servant au pilotage des différents composants du module 30, en particulier des électrovannes 44, 43. Ces différentes commandes sont gérées par un ou des algorithmes adaptés aux modes de ventilation prévus et mémorisés au sein du ventilateur 20, par exemple des modes de ventilation sous pression de type PC, PAC, CPAP… ou volumiques de type VC, VAC…, qu’ils soient contrôlés ou spontanés, notamment à déclenchements (ou ‘trigger’ en anglais).
Selon encore un autre mode de réalisation, il pourrait être aussi prévu un module de connectivité servant à la communication à distance de données (i.e. un module émetteur/récepteur), un module de nébulisation et/ou un module d’adjonction d’oxygène. Dans tous les cas, chaque module est autonome et le ventilateur 20 ne fait qu’alimenter pneumatiquement et électriquement les modules, et leur fournir des consignes de pilotage et/ou de fonctionnement.

Claims (10)

  1. Ensemble de ventilation (1) comprenant :
    • une station d’accueil (10) comprenant une embase (11) incluant des moyens d’alimentation électrique (12), ladite embase (11) étant configurée pour recevoir au moins un ventilateur médical (20), et
    • un ventilateur médical (20) comprenant une micro-soufflante (21) permettant de délivrer un gaz respiratoire, ledit ventilateur médical (20) étant positionné et fixé de manière détachable sur l’embase (11) de station d’accueil (10) en étant alimenté électriquement par les moyens d’alimentation électrique (12) de ladite station d’accueil (10),
    caractérisé en ce que :
    • il comprend en outre un module de ventilation (30) agencé de manière détachable sur l’embase (11) de station d’accueil (10) en étant raccordé fluidiquement au ventilateur médical (20) de manière à acheminer le gaz respiratoire provenant de la micro-soufflante (21), et
    • le module de ventilation (30) comprend un circuit de gaz interne (31) comprenant une branche inspiratoire (32) et une branche expiratoire (42) agencées en parallèle.
  2. Ensemble de ventilation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la branche inspiratoire (32) du module de ventilation (30) comprend un capteur de pression (33), une valve expiratoire (37) et une mise à l’atmosphère (35).
  3. Ensemble de ventilation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la branche inspiratoire (32) du module de ventilation (30) comprend en outre un filtre (36).
  4. Ensemble de ventilation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la branche expiratoire (42) du module de ventilation (30) comprend un organe de contrôle de passage de gaz (43) et un organe de contrôle de pression expiratoire positive ou PEP (44).
  5. Ensemble de ventilation selon la revendication 4, caractérisé en ce que l’organe de contrôle de PEP (44) est une électrovanne commandée.
  6. Ensemble de ventilation selon la revendication 4, caractérisé en ce que l’organe de contrôle de passage de gaz (43) est une électrovanne tout-ou-rien.
  7. Ensemble de ventilation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ventilateur médical (20) comprenant des moyens de commande comprenant une carte électronique.
  8. Ensemble de ventilation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’embase (11) est configurée en outre pour recevoir un humidificateur de gaz (50), ledit humidificateur de gaz (50) étant en communication fluidique avec le circuit de gaz interne (31) du module de ventilation (30).
  9. Ensemble de ventilation selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de commande du ventilateur médical (20) sont configurés pour piloter l’organe de contrôle de passage de gaz (43) et/ou l’organe de contrôle de PEP (44).
  10. Ensemble de ventilation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d’alimentation électrique (12) comprennent un module batterie et/ou des moyens de raccordement au secteur électrique.
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