WO2002037064A1 - Procede et dispositif de mesure du debit d'un gaz sous pression delivre par une turbine - Google Patents

Procede et dispositif de mesure du debit d'un gaz sous pression delivre par une turbine Download PDF

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WO2002037064A1
WO2002037064A1 PCT/FR2001/003127 FR0103127W WO0237064A1 WO 2002037064 A1 WO2002037064 A1 WO 2002037064A1 FR 0103127 W FR0103127 W FR 0103127W WO 0237064 A1 WO0237064 A1 WO 0237064A1
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turbine
fluid
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pas
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Application number
PCT/FR2001/003127
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Inventor
Nourreddine Kissi
Original Assignee
Taema
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/34Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure

Definitions

  • the invention relates to a method for determining or measuring the flow rate of a pressurized gas delivered by a turbine and the application of this method in a medical device for respiratory assistance.
  • a respiratory assistance device equipped one or more turbines used to capture atmospheric air and then compress it to a desired pressure sufficient to effectively ventilate the patient, for example to a level such that it allows the patient's airways to be kept open and to know the tidal volume that the patient has breathed.
  • a respiratory assistance device equipped one or more turbines used to capture atmospheric air and then compress it to a desired pressure sufficient to effectively ventilate the patient, for example to a level such that it allows the patient's airways to be kept open and to know the tidal volume that the patient has breathed.
  • the measurement of the gas flow delivered by the turbine is usually done downstream of the turbine using different techniques, for example:
  • the object of the invention is then to improve the methods for measuring the flow rate of the gas delivered by a turbine so as to be able to deduce therefrom an image of the flow rate of gas delivered by this turbine, in shape and in amplitude.
  • the invention therefore relates to a method for determining the flow rate of a fluid delivered by a turbine having at least one fluid inlet by which enters the fluid in the turbine and at least one fluid outlet by which the fluid is delivered by the turbine , in which: (a) at least one suction pressure value (Pas) of the turbine is determined at the level of the fluid inlet,
  • step (b) at least one flow rate value (Q) of the fluid delivered at the turbine outlet is determined from the suction pressure value (Pas) of step (a).
  • the method of the invention may include one or more of the following characteristics:
  • step (a) the determination of at least one suction pressure value (Pas) is done by means of at least one differential pressure sensor. - repeating steps (a) and (b) during a time interval (t) so as to deduce therefrom several flow values (Q) during said time interval (t).
  • - Pitch is between -20 cm H 2 O and +20 cm H 2 O depending on the power of the turbine, in particular between -3 cm H 2 O and +3 cm H 2 0.
  • the invention also relates to a device for delivering a pressurized fluid comprising at least one turbine having at least one fluid inlet by which enters the fluid into the turbine and at least one fluid outlet by which the fluid is delivered by the turbine , including
  • the device of the invention may include one or more of the following characteristics:
  • the suction pressure measurement means (Pas) of the turbine are chosen from differential pressure sensors.
  • the negative port of the differential pressure sensor is connected to the inlet of the turbine and the positive port of said sensor is connected to atmospheric pressure, or vice versa.
  • It includes storage means for storing several flow values (Q) during a time interval (t) and / or display means for displaying or representing several flow values (Q) during a time interval (t), preferably to display or represent an image of the variations in the flow rate (Q) during said time interval (t).
  • - It comprises a gas circuit fluidly connected to the outlet of the turbine, a second pressure sensor for measuring the pressure in said gas circuit or in a breathing mask connected downstream of said gas circuit, and commanding control means the turbine and further connected to said second pressure sensor.
  • the display means are or include a video monitor.
  • the invention also relates to a medical device comprising a device according to the invention, in particular chosen from medical respirators or devices for treating respiratory sleep disorders, in particular sleep apneas or hypopneas.
  • FIG. 1 represents the operating principle of an artificial patient ventilation device equipped with a turbine 1 according to the invention.
  • the turbine 1 comprises an inlet 2 for the gas to be compressed, such as atmospheric air, and an outlet 3 for the compressed gas inside the turbine 1, said outlet 3 being in fluid communication with the inside a gas circuit 10 used to convey the gas from the outlet 3 of turbine 1 to the upper airways of a patient 12 via a respiratory mask 11 or the like.
  • a gas circuit 10 used to convey the gas from the outlet 3 of turbine 1 to the upper airways of a patient 12 via a respiratory mask 11 or the like.
  • the turbine 1 is of conventional design, that is to say that it comprises an electric motor making it possible to actuate blades serving to suck the gas (air) by means of the gas inlet 2 and to expel the gas after raising its pressure through the gas outlet 3.
  • Turbines of this type are commercially available from PAPST or AMETEC companies.
  • a sensor 4 pressure preferably a differential pressure sensor.
  • the gas flow is sucked in 2, which generates a negative pressure at the inlet 2 of the turbine which is detected by the sensor 4, and the gas flow is then discharged in 3 by the turbinel to the gas circuit 10 connected to patient 12.
  • the patient exhales gas and the flow is discharged through inlet 2 at which the pressure then becomes positive.
  • - Q inspi is the inspiratory flow rate of gas entering or delivered by the turbine since, in a turbine, the returning flow is approximately equal to the outgoing flow
  • - Not inspi is the depression which is created in 2, in the inspiratory phase (expressed in - cm H 2 O),
  • the coefficients (a, b, ... C, ai, b1 C1) depend on the geometric shape of the suction inlet of the turbine and can be determined by a person skilled in the art (expressed in l / min / cm H2O). Measuring these parameters is performed using MATLAB type modeling, a standard gas flow meter and a pressure gauge.
  • a differential pressure sensor 4 is preferably used, the negative port of which is for example connected to the inlet 2 of the turbine and the positive port of which is connected to the atmospheric pressure, or vice versa.
  • the image of the flow rate Q can be obtained from a function of the pressure Not noted upstream of the turbine, for which two polynomial functions of order 6 have been chosen. ; one for positive pressures (fi) and the other for negative pressures (f2).
  • fi positive pressures
  • f2 negative pressures
  • the measurement of the suction pressure by the sensor 4 is not necessarily determined with the negative port of the sensor, since the pressure is alternately positive and negative (upstream of the turbine). It is even preferable to measure it with the positive port of the sensor 4 since one then obtains an image of the pressure with its sign (+ or -). It is then enough to take it into account in the calculations of the flow rate according to the modeling that has been done of the flow rate as a function of the depression.
  • the modeling of the flow as a function of the suction pressure is done for example by a "medium” modeling which approaches all the configurations: positive expiratory pressure (in English PEEP for Positive End Expiratory Pressure), respiratory rate and volume.
  • the flow rate is determined in function of depression with an acquisition system with test lungs and the curve thus obtained is then modeled with data processing software, for example EXCEL TM software. Then, one draws an “average” curve which approaches all the preceding curves so as to obtain a modeling of order 6 above-mentioned.
  • this is preferably controlled by pressure, which means that, when the real pressure, measured by a second pressure sensor 8 connected to the respiratory branch of the circuit of gas 10, also called the patient circuit, preferably at or near the mask 12, becomes lower than a set pressure, for example when the patient 12 inhales because it then lowers the pressure at the mask 11 respiratory, the turbine 1 is controlled so that its speed of rotation increases, which will make it possible to supply the patient 12 with respiratory gas.
  • pressure which means that, when the real pressure, measured by a second pressure sensor 8 connected to the respiratory branch of the circuit of gas 10, also called the patient circuit, preferably at or near the mask 12, becomes lower than a set pressure, for example when the patient 12 inhales because it then lowers the pressure at the mask 11 respiratory, the turbine 1 is controlled so that its speed of rotation increases, which will make it possible to supply the patient 12 with respiratory gas.
  • the turbine 1 is controlled by means of control comprising an electronic card 15 for management and control incorporated in the ventilation device, which electronic card 15 receives and processes the information, that is to say say the signals emitted by the pressure sensor 8, so as to be able to feed back on the turbine 1 so as to modulate its speed of rotation.
  • control comprising an electronic card 15 for management and control incorporated in the ventilation device, which electronic card 15 receives and processes the information, that is to say say the signals emitted by the pressure sensor 8, so as to be able to feed back on the turbine 1 so as to modulate its speed of rotation.
  • the patient 12 when the patient 12 expires, he increases the pressure in the mask 11 and the patient circuit 10, the real pressure then becomes greater than the set pressure and therefore the electronic card 15 then interrupts the control of the turbine. 1 to reduce or stop sending gas to the patient 12.
  • the set pressure is adjusted by the practitioner using the man / machine interface 16, this set pressure is controlled and controlled by the electronic card 15 in which is implemented appropriate software.
  • the suction pressure sensor 4 is also connected to the control means 15 to which it transmits the pressure measurements.
  • the invention has the advantage of being easy to implement since it essentially consists of a simple stitching of the pressure tap at the suction level 2 of the turbine 1.
  • the present invention is not limited to the field but can be applied to any turbine for which it is necessary to know precisely the flow of gas or fluid that it delivers.

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Abstract

L'invention concerne un procédé pour déterminer le débit d'un fluide délivré par une turbine (1) ayant au moins une entrée (2) de fluide par laquelle entre le fluide dans la turbine et au moins une sortie (3) de fluide par laquelle le fluide est délivré par la turbine, dans lequel on détermine au moins une valeur de pression d'aspiration (Pas) de la turbine au niveau de l'entrée (2) de fluide; et on détermine à partir de la valeur de pression d'aspiration (Pas) au moins une valeur de débit (Q) du fluide délivré en sortie (3) de turbine (1). Dispositif de mise en oeuvre du procédé et son application à un appareil de ventilation assistée, notamment à un appareil de traitement de l'apnée du sommeil.

Description

Procédé et dispositif de mesure du débit d'un gaz sous pression déliyré par une turbine
L'invention porte sur un procédé pour déterminer ou mesurer le débit d'un gaz sous pression délivré par une turbine et l'application de ce procédé dans un appareil médical d'assistance respiratoire.
Lorsqu'il est nécessaire de connaître précisément les cycles respiratoires d'un patient, il est d'usage d'utiliser le débit de gaz respiratoire, en forme et en amplitude, envoyé au patient au moyen d'un appareil d'assistance respiratoire équipé d'une ou plusieurs turbines servant à capter de l'air atmosphérique puis à le comprimer jusqu'à une pression souhaitée suffisante pour ventiler efficacement le patient, par exemple à un niveau tel qu'il permette de maintenir ouvertes les voies aériennes du patient et de connaître le volume courant que le patient a respiré. Actuellement, dans les appareils existants, la mesure du débit de gaz délivré par la turbine se fait habituellement en aval de la turbine à l'aide de différentes techniques, par exemple :
- par mesure de perte de charge dont l'inconvénient majeur est l'imprécision vers les bas débits. Le principe de cette technique est de mesurer la perte de charge aux bornes d'un orifice calibré en fonction du - débit.
- par mesure par un fil chaud dont l'inconvénient majeur est la fragilité. Ce principe est utilisé dans la plupart des respirateurs actuels et il est basé sur l'échange thermique entre un fil chaud porté à 300 °C et le fluide.
- par un capteur à ultrasons qui envoie, via un émetteur, une onde sonore vers un récepteur au travers du fluide à mesurer. Le déphasage de l'onde à la réception est représentatif de l'image du débit. Cette technique est difficile à mettre en œuvre de par l'influence de la température et est donc très peu utilisé dans les respirateurs. - en utilisant le principe de Pitot qui est basé sur une mesure de la vitesse du fluide en mesurant la pression dynamique de ce fluide. Ce système est très lourd à utiliser et il convient surtout pour les débits très importants. De là, le problème qui se pose dans l'art antérieur est que la détection ou mesure du débit du gaz délivré par une turbine réalisée n'est pas toujours possible, parfois peu fiable et difficile ou peu pratique à mettre en œuvre.
Le but de l'invention est alors d'améliorer les procédés de mesure de débit du gaz délivré par une turbine de manière à pouvoir en déduire une image du débit de gaz délivré par cette turbine, en forme et en amplitude.
L'invention concerne alors un procédé pour déterminer le débit d'un fluide délivré par une turbine ayant au moins une entrée de fluide par laquelle entre le fluide dans la turbine et au moins une sortie de fluide par laquelle le fluide est délivré par la turbine, dans lequel : (a) on détermine au moins une valeur de pression d'aspiration (Pas) de la turbine au niveau de l'entrée de fluide,
(b) on détermine à partir de la valeur de pression d'aspiration (Pas) de l'étape (a) au moins une valeur de débit (Q) du fluide délivré en sortie de turbine. Selon le cas, le procédé de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- à l'étape (a), la détermination d'au moins une valeur de pression d'aspiration (Pas) se fait au moyen d'au moins un capteur de pression différentiel. - on répète les étapes (a) et (b) au cours d'un intervalle de temps (t) de manière à en déduire plusieurs valeurs de débit (Q) au cours dudit intervalle de temps (t).
- on mémorise et/ou on affiche plusieurs valeurs de débit (Q) déterminées cours de l'intervalle de temps (t) de manière à en déduire une image des variations du débit (Q) au cours dudit intervalle de temps (t). - Pas est comprise entre -20 cm H2O et +20 cm H2O en fonction de la puissance de la turbine, en particulier entre -3 cm H2O et +3 cm H20.
L'invention porte aussi sur un dispositif pour délivrer un fluide sous pression comprenant au moins une turbine ayant au moins une entrée de fluide par laquelle entre le fluide dans la turbine et au moins une sortie de fluide par laquelle le fluide est délivré par la turbine, comprenant
- des moyens de mesure de pression d'aspiration (Pas) de la turbine permettant de déterminer au moins une valeur de pression d'aspiration (Pas) de la turbine au niveau de l'entrée de fluide, et - des moyens de calcul de débit (Q) du fluide délivré en sortie de turbine permettant de déterminer au moins une valeur de débit (Q) du fluide délivré en sortie de turbine, lesdits moyens de calcul de débit (Q) du fluide coopérant avec lesdits moyens de mesure de pression d'aspiration (Pas).
Selon le cas, le dispositif de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- les moyens de mesure de pression d'aspiration (Pas) de la turbine sont choisis parmi les capteurs de pression différentiels.
- le port négatif du capteur de pression différentiel est relié à l'entrée de la turbine et le port positif dudit capteur est relié à la pression atmosphérique, ou vice versa.
- il comporte des moyens de mémorisation permettant de mémoriser plusieurs valeurs de débit (Q) au cours d'un intervalle de temps (t) et/ou des moyens d'affichage permettant d'afficher ou de représenter plusieurs valeurs de débit (Q) au cours d'un intervalle de temps (t), de préférence d'afficher ou de représenter une image des variations du débit (Q) au cours dudit intervalle de temps (t).
- il comporte un circuit de gaz relié fluidiquement à la sortie de la turbine, un deuxième capteur de pression permettant de mesurer la pression dans ledit circuit de gaz ou dans un masque respiratoire connecté en aval dudit circuit de gaz , et des moyens de pilotage commandant la turbine et reliés, en outre, audit -deuxième capteur de pression.
- les moyens d'affichage sont ou comprennent un moniteur vidéo.
Selon encore un autre aspect, l'invention concerne aussi un appareil médical comprenant un dispositif selon l'invention, en particulier choisi parmi les respirateurs médicaux ou les appareils de traitement des troubles respiratoires du sommeil, notamment des apnées ou hypopnées du sommeil.
L'invention va maintenant être décrite plus en détail en références aux figures annexées.
La figure 1 représente le principe de fonctionnement d'un appareil de ventilation artificielle de patient équipé d'une turbine 1 selon l'invention.
Plus précisément, la turbine 1 comprend une entrée 2 pour le gaz à comprimer, tel de l'air atmosphérique, et une sortie 3 pour le gaz comprimé à l'intérieur de la turbine 1 , ladite sortie 3 étant en communication fluidique avec l'intérieur d'un circuit de gaz 10 servant à acheminer le gaz depuis la sortie 3 de turbine 1 jusqu'aux voies aériennes supérieures d'un patient 12 par l'intermédiaire d'un masque respiratoire 11 ou analogue.
La turbine 1 est de conception classique, à savoir qu'elle comprend un moteur électrique permettant d'actionner des pales servant à aspirer le gaz (air) par l'intermédiaire de l'entrée 2 de gaz et à expulser le gaz après élévation de sa pression par la sortie 3 de gaz. Des turbines de ce type sont disponibles dans le commerce auprès des sociétés PAPST ou AMETEC.
Selon l'invention, la mesure du débit (Q) de gaz fourni par la turbine
1 en sortie 3 de turbine se fait par détermination ou mesure de la pression d'aspiration du gaz entrant dans la turbine 1, c'est-à-dire du côté de l'entrée 2 de gaz, au moyen d'un capteur 4 de pression, de préférence un capteur de pression différentiel.
Lors de chaque phase inspiratoire du patient 12, le débit de gaz est aspiré en 2, ce qui engendre une pression négative en entrée 2 de la turbine laquelle est détectée par le capteur 4, et le débit de gaz est ensuite refoulé en 3 par la turbinel vers le circuit 10 de gaz relié au patient 12. A l'inverse, lors de chaque phase expiratoire, le patient expire du gaz et le débit est refoulé par l'entrée 2 au niveau de laquelle la pression devient alors positive.
Au refoulement (par la sortie 3), durant les phases inspiratoires, le débit et la pression ne sont pas liés par une fonction simple à utiliser qui permettrait de déterminer facilement le débit à partir de la pression.
De là, la pression générée au refoulement 3 est relativement difficile à exploiter pour mesurer le débit fourni par la turbine 1.
Par contre, selon l'invention, il est aisé de déterminer le débit Q car ce débit Q et la pression d'aspiration Pas à l'entrée 2 de la turbine 1 peuvent être directement liés par des équations simples, par exemple de type polynomiale ou par la mise en mémoire du calculateur de l'appareil d'une courbe débit /pression, comme celle donnée en figure 2.
Ainsi, les deux paramètres Pas et Q peuvent être reliés par les deux relations suivantes :
Q inspi = f (Pas inspi) = a Px + b PX"V...+C
Q expi = f ( Pas expi) = ai Px + b1 Px 1+....+C1 où :
- Q inspi est le débit inspiratoire de gaz rentrant ou délivré par la turbine puisque, dans une turbine, le débit rentrant est approximativement égal au débit sortant,
- Q expi est le débit de gaz expiratoire qui sort par l'orifice 2 de la turbine,
- Pas inspi est la dépression qui se crée en 2, en phase inspiratoire (exprimée en - cm H2O),
- Pas expi est la pression qui se crée en 2, en phase expiratoire (exprimée + cm H2O),
- les coefficients ( a, b, ...C, ai, b1 C1) dépendent de la forme géométrique de l'entrée d'aspiration de la turbine et sont déterminables par l'homme du métier (exprimé en l/mn/cm H2O). La mesure de ces paramètres est effectuée en utilisant une modélisation type MATLAB, un débitmètre de gaz étalon et un manomètre .
Lorsque la turbine 1 délivre un débit Q non nul en sortie 3 de turbine, cela se traduit alors par une dépression proportionnelle du côté de l'entrée 2 de la turbine puisqu'un flux de gaz s'établit obligatoirement entre l'entrée 2 et la sortie 3. La dépression est maximale pour un débit de turbine maximal.
A l'inverse, lorsque la turbine 1 délivre un débit nul en sortie 3 de turbine, alors cela se traduit par une absence de dépression du côté de l'entrée 2 de la turbine puisque aucun flux de gaz ne s'établit alors entre l'entrée 2 et la sortie 3. De plus, lorsque le patient expire, le débit des gaz expirés par celui-ci, qui sont riches en CO2, vient en opposition du flux délivré par la turbine 1, ce qui se traduit par une inversion du sens du gaz qui sort par l'orifice 2 et donc une inversion du sens de la pression d'aspiration Paς. Pour obtenir une mesure exacte de la dépression d'aspiration (Pas), on utilise préférentiel lement un capteur de pression différentiel 4 dont le port négatif est par exemple relié à l'entrée 2 de la turbine et dont le port positif est relié à la pression atmosphérique, ou inversement.
Le fait de déterminer le débit du gaz délivré par la turbine 1 à partir de la dépression d'aspiration (Pas) de manière à pouvoir en déduire la forme et I' amplitude du débit de gaz (dans le cas de l'apnée du sommeil, c'est surtout la forme du débit qui est intéressante), permet de connaître exactement le débit et le volume respiratoire du patient et d'en déduire (diagnostic) ensuite d'éventuels troubles respiratoires du sommeil dont pourrait souffrir le patient.
Selon un mode de réalisation possible de l'invention, l'image du débit Q peut être obtenue à partir d'une fonction de la pression Pas relevée en amont de la turbine, pour laquelle il a été choisi deux fonctions polynomiales d'ordre 6 ; l'une pour les pressions positives (fi) et l'autre pour les pressions négatives (f2). On obtient alors une formule du type : Q ≈ f(Pas) avec f définie :
- sur l'intervalle [0 cm H2O, +20 cm H2O] par la fonction f1 polynomiale d'ordre 6 et
- sur l'intervalle [-20 cm H2O, 0 cm H2O] par la fonction f2 polynomiale d'ordre 6.
Dans ce cas, la mesure de la pression d'aspiration par le capteur 4 n'est pas nécessairement déterminée avec le port négatif du capteur, car la pression est alternativement positive et négative (en amont de la turbine). Il est même préférable de la mesurer avec le port positif du capteur 4 étant donné qu'on obtient alors une image de la pression avec son signe (+ ou -). Il suffit d'en tenir compte ensuite dans les calculs du débit suivant la modélisation que l'on a fait du débit en fonction de la dépression.
La modélisation du débit en fonction de la pression d'aspiration se fait par exemple par une modélisation "moyenne" qui approche toutes les configurations : pression expiratoire positive (en anglais PEEP pour Positive End Expiratory Pressure), fréquence respiratoire et volume.
On peut procéder de la manière suivante pour obtenir cette modélisation.
Pour chacune des 27 configurations possibles de PEEP, de fréquence et de volume (PEEP à 4, 10 et 18 hPa, fréquence à 10, 15 et 20 coups par minute, volume de 500, 1000 et 1500 ml), on détermine le débit en fonction de la dépression avec un système d'acquisition avec poumons tests et on modélise ensuite la courbe ainsi obtenue avec un logiciel de traitement de données, par exemple le logiciel EXCEL™. Ensuite, on trace une courbe "moyenne" qui s'approche de toutes les courbes précédentes de sorte d'obtenir une modélisation d'ordre 6 susmentionnée.
En ce qui concerne la turbine 1 , celle-ci est préférentiellement asservie en pression, ce qui signifie que, lorsque la pression réelle, mesurée par un second capteur 8 de pression relié à la branche respiratoire du circuit de gaz 10, encore appelé circuit patient, de préférence au niveau du masque 12 ou à proximité de celui-ci, devient inférieure à une pression de consigne, par exemple lorsque le patient 12 inspire car il fait alors chuter la pression au niveau du masque 11 respiratoire, on commande de la turbine 1 de sorte que sa vitesse de rotation augmente, ce qui va permettre d'alimenter le patient 12 en gaz respiratoire.
La commande de la turbine 1 se fait par le biais de moyens de pilotage comportant une carte électronique 15 de gestion et d'asservissement incorporée dans l'appareil de ventilation, laquelle carte électronique 15 reçoit et traite les informations, c'est-à-dire les signaux émis par le capteur de pression 8, de manière à pouvoir rétroagir sur la turbine 1 de manière à moduler sa vitesse de rotation.
A l'inverse, lorsque le patient 12 expire, il fait monter la pression dans le masque 11 et le circuit patient 10, la pression réelle devient alors supérieure à la pression de consigne et donc la carte électronique 15 interrompt alors la commande de la turbine 1 pour diminuer ou arrêter l'envoi de gaz au patient 12. La pression de consigne est réglée par le praticien à l'aide de l'interface homme/machine 16, cette pression de consigne est asservie et contrôlée par la carte électronique 15 dans laquelle est implémenté un logiciel approprié. Par ailleurs, la capteur de pression 4 à l'aspiration est également relié aux moyens de pilotage 15 auxquels il transmet les mesures de pression.
L'invention présente l'avantage d'être de mise en œuvre aisée puisqu'elle consiste essentiellement en un simple piquage de la prise pression au niveau de l'aspiration 2 de la turbine 1. La présente invention n'est pas limitée au domaine médical mais peut être appliquée à toute turbine pour laquelle il convient de connaître précisément le débit de gaz ou de fluide qu'elle délivre.

Claims

Revendications
1. Procédé pour déterminer le débit d'un fluide délivré par une turbine (1) ayant au moins une entrée (2) de fluide par laquelle entre le fluide dans la turbine et au moins une sortie (3) de fluide par laquelle le fluide est délivré par la turbine, dans lequel :
(a) on détermine au moins une valeur de pression d'aspiration (Pas) de la turbine au niveau de l'entrée (2) de fluide,
(b) on détermine à partir de la valeur de pression d'aspiration (Pas) de l'étape (a) au moins une valeur de débit (Q) du fluide délivré en sortie (3) de turbine (1).
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'à l'étape (a), la détermination d'au moins une valeur de pression d'aspiration (Pas) se fait au moyen d'au moins un capteur de pression différentiel.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on répète les étapes (a) et (b) au cours d'un intervalle de temps (t) de manière à en déduire plusieurs valeurs de débit (Q) au cours dudit intervalle de temps (t).
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on mémorise et/ou on affiche plusieurs valeurs de débit (Q) déterminées en cours de l'intervalle de temps (t) de manière à en déduire une image des variations du débit (Q) au cours dudit intervalle de temps (t).
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que : - Pas est comprise entre -20 cm H2O et +20 cm H2O, en fonction de la puissance de la turbine, et/ou
- Q est compris entre 0 l/mn et 200 l/mn, en fonction de la puissance.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le fluide est un gaz, de préférence de l'air.
7. Dispositif pour délivrer un fluide sous pression comprenant au moins une turbine (1) ayant au moins une entrée (2) de fluide par laquelle entre le fluide dans la turbine et au moins une sortie (3) de fluide par laquelle le fluide est délivré par la turbine, comprenant
- des moyens de mesure (4) de pression d'aspiration (Pas) de la turbine (1) permettant de déterminer au moins une valeur de pression d'aspiration (Pas) de la turbine (1) au niveau de l'entrée (2) de fluide, et
- des moyens de calcul de débit (Q) du fluide délivré en sortie (3) de turbine (1) permettant de déterminer au moins une valeur de débit (Q) du fluide délivré en sortie (3) de turbine (1), lesdits moyens de calcul de débit (Q) du fluide coopérant avec lesdits moyens de mesure (4) de pression d'aspiration (Pas).
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de mesure de pression d'aspiration (Pas) de la turbine sont choisis parmi les capteurs de pression différentiels.
9. Dispositif selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mémorisation permettant de mémoriser plusieurs valeurs de débit (Q) au cours d'un intervalle de temps (t) et/ou des moyens d'affichage permettant d'afficher ou de représenter plusieurs valeurs de débit (Q) au cours d'un intervalle de temps (t), de préférence d'afficher ou de représenter une image des variations du débit (Q) au cours dudit intervalle de temps (t).
10. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte :
- un circuit de gaz (10) relié fluidiquement à la sortie (3) de la turbine
(1). - un deuxième capteur de pression (8) permettant de mesurer la pression dans ledit circuit de gaz (10) ou dans un masque respiratoire (11) connecté en aval dudit circuit de gaz (10),
- des moyens de pilotage (15) commandant la turbine (1) et reliés, en outre, audit -deuxième capteur de pression (8).
11. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que les moyens d'affichage sont ou comprennent un moniteur vidéo.
12. Appareil médical caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif selon l'une des revendications 7 à 11 , ledit appareil étant choisi parmi les respirateurs médicaux ou les appareils de traitement des troubles respiratoires du sommeil.
PCT/FR2001/003127 2000-10-31 2001-10-10 Procede et dispositif de mesure du debit d'un gaz sous pression delivre par une turbine WO2002037064A1 (fr)

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