FR3135901A3 - Ventilateur médical à écran d’affichage à luminosité ajustable - Google Patents

Abstract

Titre de l’invention Ventilateur médical à écran d’affichage à luminosité ajustable L’invention concerne un ventilateur médical (1) comprenant un circuit de gaz (4) interne comprenant au moins un capteur de pression (6) et/ou de débit (5, 7), des moyens de pilotage (12), un écran d’affichage (2) à luminosité ajustable, des moyens d’alimentation électrique. Figure de l’abrégé : Fig. 1

Description

Ventilateur médical à écran d’affichage à luminosité ajustable

L’invention concerne un ventilateur médical équipé d’un capteur de luminosité permettant de mesurer de l’intensité lumineuse de l’environnement ambiant et fournir cette mesure d’intensité lumineuse aux moyens de pilotage qui la traitent et ajustent ensuite automatiquement la luminosité de l’écran d’affichage en fonction de ce traitement, c'est-à-dire en fonction de l’intensité lumineuse de l’environnement ambiant.

Les ventilateurs d’urgence-transport sont souvent utilisés dans des situations variées et souvent extrêmes.

La plupart des ventilateurs médicaux offre la possibilité d’une adaptation manuelle de la luminosité de l’écran, c'est-à-dire que l’utilisateur peut choisir entre deux niveaux de luminosité, à savoir des modes Jour et Nuit. Pour ce faire, il doit généralement activer un bouton, un curseur, une touche ou analogue, par exemple appuyer avec son doigt une touche virtuelle affichée sur l’écran tactile du ventilateur pour passer du mode Jour au mode Nuit, ou inversement, de sorte de baisser ou augmenter la luminosité de l’écran.

Ces deux modes « tout-ou-rien » sont bien adaptés aux ventilateurs servant dans les environnements à « lumière contrôlée », comme les salles ou chambres au sein des hôpitaux ou analogues mais ne sont pas idéaux pour les environnements extérieurs notamment.

De plus, du fait de la nature même des interventions d’urgence et des risques associés parfois importants, le personnel soignant doit se concentrer sur le patient et les soins qu’il lui prodigue. Ainsi, on peut citer l’exemple des ventilateurs médicaux utilisés par le Service de Santé des Armées sur théâtre d’opération.

On comprend que dans de tels cas, le personnel soignant n’a pas forcément le temps d’adapter le matériel aux conditions extérieures, en particulier d’opérer certains réglages non-vitaux pour le patient, sur le ventilateur médical utilisé, en particulier le passage du mode Jour au mode Nuit, ou inversement.

Le ventilateur est alors laissé dans un mode par défaut, par exemple dans le mode Nuit le plus éclairé, ce qui conduit alors à une consommation électrique importante et peut dès lors poser problème lorsque le ventilateur fonctionne sur batterie, c'est-à-dire loin d’une source de courant électrique comme le secteur (i.e. 110/220V).

Le problème est dès lors de pouvoir moduler automatiquement la luminosité de l’écran d’affichage et éventuellement d’autres éléments éclairés présents sur un ventilateur médical, comme une ou des LEDS, sans intervention de la part du personnel soignant.

Dans ce contexte, on propose que le ventilateur d’urgence transport soit équipé d’un capteur de luminosité que viendra régler automatiquement, sans actions de l’utilisateur, la luminosité de l’écran. L’adaptation sera proportionnelle au niveau d’intensité de lumière capté, donc si le niveau de lumière détecté est très faible, la lumière à l’écran est aussi réduite

Autrement dit, l’invention concerne un ventilateur médical comprenant un circuit de gaz interne comprenant au moins un capteur de pression et/ou de débit, des moyens de pilotage, un écran d’affichage à luminosité ajustable, des moyens d’alimentation électrique, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un capteur de luminosité configuré pour opérer au moins une mesure d’intensité lumineuse de l’environnement ambiant, et fournir ladite au moins mesure d’intensité lumineuse aux moyens de de pilotage ; et les moyens de pilotage sont configurés pour traiter ladite au moins mesure d’intensité lumineuse et ajuster automatiquement la luminosité de l’écran d’affichage en fonction de ladite intensité lumineuse de l’environnement ambiant ayant été mesurée.

En d’autres termes, selon l’invention, le ventilateur d’urgence-transport est équipé d’un capteur de luminosité dont les mesures serviront à régler automatiquement, sans action de l’utilisateur, la luminosité de l’écran, c'est-à-dire son intensité lumineuse. L’adaptation est proportionnelle au niveau d’intensité de lumière capté, c'est-à-dire le niveau d’intensité lumineuse de l’environnement ambiant. Ainsi, si le niveau de lumière détecté est très faible, la luminosité de l’écran est aussi réduite.

Selon le mode de réalisation considéré, le ventilateur médical de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

• il comprend une source de gaz, typiquement d’air.
• la source de gaz est une turbine motorisée.
• les moyens de pilotage comprennent une carte électronique.
• les moyens de pilotage comprennent au moins un microprocesseur.
• le microprocesseur met en œuvre un ou des algorithmes.
• les moyens de pilotage commandent le ou les affichages sur l'écran d’affichage.
• les moyens d’alimentation électrique comprennent une ou plusieurs batteries rechargeables et/ou une alimentation secteur (110/220V).
• il comprend une coque externe rigide, par exemple en polymère.
• l'écran d’affichage est agencée dans ou porté par la coque externe.
• l'écran d’affichage est à affichage en couleurs.
• l'écran d’affichage est à dalle tactile.
• l'écran d’affichage est configuré pour afficher au moins une touche tactile.
• le capteur de luminosité est agencée dans ou porté par la coque externe.
• le capteur de luminosité est relié électriquement aux moyens de pilotage.
• les moyens d’alimentation électrique alimentant en courant électrique les composants du ventilateur ayant besoin de courant pour fonctionner, notamment les moyens de pilotage, l'écran d’affichage et le moteur de la turbine.
• la turbine alimente le circuit de gaz interne en air.
• il comprend des moyens de mémorisation, tel une mémoire informatique.
• les moyens de mémorisation sont configurés pour mémoriser une (ou des) table de correspondance.
• il comprend au moins un capteur de pression et/ou au moins un capteur de débit, de préférence un premier et un second capteur de débit.
• le capteur de pression et/ou le(s) capteur de débit sont reliés électriquement aux moyens de pilotage.
• le circuit de gaz interne, le ou les capteur(s) de pression et/ou de débit et des moyens de pilotage sont agencés dans la carcasse du ventilateur.
• il comprend un ou des boutons ou touches de sélection.

L’invention va maintenant être mieux comprise grâce à la description détaillée suivante, faite à titre illustratif mais non limitatif, en référence à la figure annexée où :

schématise l’architecture interne et le fonctionnement d’un ventilateur médical selon l’invention.

est un schéma de principe de l’architecture interne d’un ventilateur médical 1 selon l’invention comprenant une source de gaz 3 servant à fournir de l’air atmosphérique, c'est-à-dire de l’air aspiré dans l’atmosphère ambiante.

Le ventilateur médical 1 comprend une carcasse ou coque externe 14 dans laquelle est agencée la source de gaz 3, à savoir ici une turbine motorisée, aussi appelée (micro-)soufflante ou compresseur, laquelle est équipée d’un moteur électrique animant une roue à ailettes (non visible), délivrant ici un flux d’air (i.e. teneur en oxygène égale à 21% en vol.), dans un chemin de gaz ou circuit de gaz 4 interne, en communication fluidique avec la sortie de gaz de la turbine. L’air est prélevé dans l’atmosphère et aspiré par l’entrée d’air de la turbine.

Le circuit de gaz interne 14 comprend un ou des conduits ou passages de gaz, ou analogue, configuré pour convoyer le gaz au sein de la carcasse 14 du ventilateur 1 jusqu’à une sortie de gaz 10, aussi appelée orifice ou port de sortie ou plus simplement sortie ventilateur.

Selon un autre mode de réalisation (non montré), la source de gaz 3 peut être une source externe du ventilateur 1, telle une alimentation en air comprimé, par exemple un conduit souple relié à une prise de distribution murale de gaz ou à un récipient de gaz sous pression, telle une bouteille de gaz sous pression. Dans ce cas, le ventilateur 1 ne comprend pas de turbine motorisée.

Quel que soit le mode de réalisation, l’air provenant de la source de gaz 3 est acheminé par le circuit de gaz interne 4 jusqu’à un patient P par l’intermédiaire d’un circuit patient 8, tel un conduit de gaz flexible, par exemple un (ou des) tuyaux souples en polymère, auquel il est administré au moyen d’une interface respiratoire 9, tel un masque nasal ou facial par exemple. Le circuit patient 8 vient se raccorder fluidiquement à la sortie de gaz 10 du ventilateur 1.

Il est à noter que, dans certains ventilateurs 1, l’air du circuit de gaz interne 4 peut être additionné d’oxygène pour obtenir un mélange air/O₂qui est ensuite fourni au patient P, lorsque celui-ci a besoin d’une teneur en oxygène supérieure à 21% en vol. Pour ce faire, on prévoit des moyens d’adjonction d’oxygène, à savoir une source d’oxygène 13 pur (i.e. teneur de 100% vol. d’O₂), telle une bouteille d’oxygène ou une canalisation d’amenée d’oxygène, est reliée fluidiquement au circuit de gaz 4 du ventilateur 1, via un (ou des) conduit de gaz, de manière à introduire de l’oxygène dans le flux d’air provenant de la turbine 3 et circulant dans le circuit de gaz 4. L’introduction d’oxygène se fait en un site d’adjonction 15 situé entre un capteur de pression 6 et un premier capteur de débit 7. Toutefois, l’introduction de l’oxygène peut se faire en un autre site d’adjonction, par exemple en amont de la turbine, ou au niveau de la sortie d’air de la turbine (non représenté).

De façon générale, le circuit patient 8 peut être à simple branche, comme illustré sur , ou à double branche (non montré), c'est-à-dire comprendre une branche inspiratoire pour amener le gaz respiratoire au patient P et une branche expiratoire servant à récupérer le gaz expiré par le patient qui est enrichi en CO₂provenant des échanges gazeux pulmonaires, puis l’acheminer jusqu’à une valve d’échappement ou analogue servant à le rejeter à l’atmosphère ambiante.

Un premier capteur de débit 6, un capteur de pression 7 et un second capteur de débit 5 sont agencés ou raccordés, en série, sur le circuit interne de gaz 4, en aval de la turbine, pour y opérer des mesures de pression P et de débit Q du gaz qui y circule. Ici, le capteur de pression 6 est agencé ou raccordé entre le premier capteur de débit 5 et le second capteur de débit 7.

En général, un tel ventilateur 1 est piloté par des moyens de pilotage 12 aussi appelée unité de pilotage, moyens de traitement de données ou analogue, qui sont configurés pour réaliser un traitement des mesures et autres données, et pour commander ou piloter le fonctionnement du ventilateur 1, comme les cycles de fonctionnement de la turbine motorisée, typiquement les accélérations et décélérations de son moteur électrique, ou d’autres composants du ventilateur 1.

Autrement dit, les moyens de pilotage 12 du ventilateur 1 commandent la source de gaz 3, c'est-à-dire ici de la turbine motorisée, délivrant le flux d’air dans le circuit de gaz 4, et éventuellement l’ajout d’oxygène optionnel, de manière à délivrer un débit et/ou une pression de gaz selon les modalités du (ou des) mode de ventilation sélectionné par le médecin ou analogue et qui sont adaptés au patient P à traiter.

Les modes de ventilation et les modalités associées, tels les pressions, volumes et débits de gaz à fournir, sont par exemple renseignés au moyen de boutons ou touches de réglages 11 et/ou d’un écran d’affichage 2, de préférence à dalle tactile et/ou en couleurs, formant une interface homme-machine ou IHM. Avantageusement, l’écran d’affichage 2 peut comprendre une ou des touches tactiles 11-1 servant aux sélections ou aux réglages.

En fait, l’IHM qui comprend un ou des boutons rotatifs 11 ou curseurs translatifs ou analogues, et/ou une ou des touches tactiles 11-1, permet à l’utilisateur, à savoir un personnel soignant, tel un médecin, d’entrer une ou des informations ou des consignes dans le ventilateur 1, et/ou d’opérer un ou des choix, validations ou sélections dans des menus préenregistrés par exemple et s’affichant sur l’écran d’affichage 2, par exemple en appuyant avec un doigt sur la (ou les) touches tactiles 11-1.

L’écran d’affichage 2, tel un écran digital à dalle tactile et touches tactiles 11-1, est configuré pour permettre non seulement d’afficher différentes informations, données, pictogrammes, graphiques etc… mais aussi une saisie ou entrée de données en vue de leur utilisation, notamment par les moyens de pilotage 12, ou aussi d’opérer des choix, des sélections, des validations… de paramètres, modes de fonctionnement ou autres.

Autrement dit, l’IHM coopère avec les moyens de pilotage 12 étant donné que les réglages ou autres sélections opérées par l’utilisateur sont fournis aux moyens de pilotage pour y être traités et que les moyens de pilotage commandent par ailleurs les affichages d’informations (e.g. valeurs sélectionnées, courbes, barographe etc….) devant être affichées sur l’écran d’affichage 22.

Les modes de ventilation et/ou les modalités associées peuvent être mémorisés dans des moyens de mémorisation, telle une mémoire informatique, laquelle peut faire partie des moyens de pilotage 12.

Par ailleurs, les moyens de pilotage 12 peuvent aussi commander, si souhaité, la vanne de contrôle 14 contrôlant l’arrivée de l’oxygène et sa fourniture au circuit de gaz 4, par exemple une électrovanne pilotée.

En général, de tels moyens de pilotage 12 comprennent une (ou des) carte électronique comprenant un (ou des) microprocesseur, tel un microcontrôleur, mettant en œuvre au moins un algorithme, qui est configuré pour recevoir et traiter les mesures ou données opérées par les capteurs de pression 6 et de débit 5, 7, c'est-à-dire les signaux provenant des capteurs 5, 6, 7. Les moyens de mémorisation peuvent être agencés sur cette carte électronique.

Dans un tel ventilateur 1, les composants principaux du ventilateur 1, en particulier la turbine motorisée mais aussi les capteurs de pression et de débit 5, 6, 7, au moins une partie du circuit de gaz 4 et les moyens de pilotage 12 sont agencés dans la carcasse externe 11 du ventilateur 1, c'est-à-dire ils y sont fixés à demeure et n’en sont normalement pas extractibles, sauf lorsqu’ils sont détériorés et qu’il faut alors les remplacer et/ou en opérer une maintenance.

Bien entendu, le ventilateur 1 comprend en outre des moyens d’alimentation en courant électrique (non montrés) comme un cordon et une prise de raccordement au secteur (110/220V), et/ou un transformateur de courant et/ou une batterie interne, alimentant les composants nécessitant du courant électrique pour fonctionner, notamment la turbine, en particulier son moteur électrique, les moyens de pilotage 12, les capteurs 5, 6, 7, l’écran 2 de l’IHM ou tout autre composant.

Pendant le fonctionnement normal du ventilateur 1, l’écran 2 de l’IHM est configuré pour être éclairé. Il peut être du type à affichage en couleurs ou en noir et blanc.

Afin de pouvoir régler ou ajuster automatique la luminosité de l’écran d’affichage 2, le ventilateur médical 1 d’urgence-transport selon l’invention est équipé d’un capteur de luminosité 20 qui est relié aux moyens de pilotage 12 de manière à leur transmettre une (des) mesure d’intensité lumineuse de l’environnement ambiant, par exemple l’intensité de la lumière du soleil au moment où est opérée la mesure.

Les moyens de pilotage 12 sont configurés pour traiter les mesures d’intensité lumineuse de l’environnement ambiant provenant du capteur de luminosité 20 et d’opérer, en réponse à ce traitement informatique, une adaptation du niveau d’éclairage de l’écran 2 qui soit proportionnelle au niveau d’intensité de lumière capté. Ainsi, si le niveau de lumière capté est très faible, comme par exemple la nuit ou dans la pénombre, alors l’intensité d’éclairage de l’écran 2 est alors automatiquement réduite, et inversement.

En procédant ainsi, le réglage ou ajustement du niveau d’éclairage, i.e. la luminosité, de l’écran d’affichage 2 se fait automatiquement, c'est-à-dire sans intervention du personnel soignant.

Le traitement de la mesure d’intensité lumineuse peut comprendre une comparaison du niveau d’intensité lumineuse mesuré avec des valeurs-étalons préenregistrées, c'est-à-dire mémorisées par les moyens de mémorisation par exemple, pour lesquels différentes intensités d’éclairage de l’écran d’affichage 2 ont été déterminées, par exemple une (ou des) table de correspondance.

Une telle table peut comprendre plusieurs modes « Jour » et plusieurs modes « Nuit » correspondant à des niveaux d’intensité lumineuse de l’écran 2 différents à mettre en œuvre en fonction de l’intensité lumineuse de l’environnement ambiant (plein soleil, nuageux, pluie…. début de soirée, aube, nuit…), laquelle varie tout au long de la journée (matin, midi, soir, nuit..) et/ou de la météo (i.e. soleil, nuages…) et/ou en fonction du lieu où se trouve le ventilateur 1, par exemple dans un bâtiment ou un véhicule, ou à l’extérieur.

Les mesures d’intensité lumineuse de l’environnement ambiant peuvent être opérées en continu ou, selon le cas, à des instants donnés échelonnés au fil du temps, pendant l’utilisation du ventilateur 1, par exemple toutes les minutes ou une autre durée.

Lorsque le ventilateur 1 est par ailleurs doté d’un ou plusieurs diodes d’éclairage ou analogues, telles des LEDs, le niveau d’intensité de ces diodes d’éclairage peut aussi être ajusté en corrélation avec celui de l’écran d’affichage 2.

D’une façon générale, le ventilateur 1 de l’invention est un appareil d’assistance respiratoire servant à délivrer une aide respiratoire sous forme de gaz respiratoire, c'est-à-dire une ventilation artificielle, à un patient souffrant de troubles ou insuffisances respiratoires, plus ou moins sévères, pouvant résulter de différentes pathologies ou analogues. Pendant son fonctionnement, le ventilateur médical délivre le gaz respiratoire au patient pendant ses phases respiratoires, typiquement de l’air ou de l’air enrichi en oxygène, et opère en outre un suivi, i.e. un monitorage, de paramètres ventilatoires, par exemple pression du gaz, pression œsophagienne, volumes de gaz échangés, débit de gaz...

Claims (5)

1. Ventilateur médical (1) comprenant un circuit de gaz (4) interne comprenant au moins un capteur de pression (6) et/ou de débit (5, 7), des moyens de pilotage (12), un écran d’affichage (2) à luminosité ajustable, des moyens d’alimentation électrique, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un capteur de luminosité (20) configuré pour opérer au moins une mesure d’intensité lumineuse de l’environnement ambiant, et fournir ladite au moins mesure d’intensité lumineuse aux moyens de de pilotage (12), et les moyens de pilotage (12) sont configurés pour traiter ladite au moins mesure d’intensité lumineuse et ajuster automatiquement la luminosité de l’écran d’affichage (2) en fonction de ladite intensité lumineuse de l’environnement ambiant ayant été mesurée.
2. Ventilateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend une source de gaz (3).
3. Ventilateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la source de gaz (3) est une turbine motorisée.
4. Ventilateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de pilotage (12) comprennent une carte électronique.
5. Ventilateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens de mémorisation.