WO2003041778A1 - Simulateur de poumon - Google Patents

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WO2003041778A1
WO2003041778A1 PCT/FR2002/003857 FR0203857W WO03041778A1 WO 2003041778 A1 WO2003041778 A1 WO 2003041778A1 FR 0203857 W FR0203857 W FR 0203857W WO 03041778 A1 WO03041778 A1 WO 03041778A1
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WO
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mode
display
bellows
return
parameters
Prior art date
Application number
PCT/FR2002/003857
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English (en)
Inventor
Jean-Luc Ancel
Thierry Gigout
Alexandre Laxenaire
Original Assignee
Soderel Sa
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Filing date
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0057—Pumps therefor
    • A61M16/0075—Bellows-type

Definitions

  • the invention relates to a device for testing respiratory medical devices and its test methods.
  • the aim of the present invention is to remedy these drawbacks and to propose a test device which can independently generate inspiration and expiration cycles so as to simulate the ventilation of a patient under respiratory assistance while proposing a simple technology. .
  • the invention which consists of a device for testing medical devices for respiratory assistance, characterized in that it mainly comprises: • A mechanical assembly simulating the compliance of a pulmonary system with:
  • a compressible hollow means offering the possibility of aspirating or ejecting a variable volume of air so as to, by the repetition of its expansions and its compressions, simulate or reproduce in an active and autonomous way the ventilation of a patient, with a single tabular connector for air inlet and outlet comprising an air flow characteristic sensor,
  • the invention also consists of an automatic management method with a maintenance mode, a PPC mode, and a triggering mode, and possibly other modes.
  • the PPC and trigger modes give access to the settings of the parameters (I or J) of the device to be tested, namely respiratory rate, tidal volume, inspiration / breathing ratio.
  • the triggering mode also gives access to the adjustment of the patient's parameters, namely respiratory rate, desired tidal volume, effort time.
  • the invention will be better understood using the description below made with reference to the following appended figures: - Figure 1: block diagram of a simulation device according to the invention,
  • FIG. 2 sectional view of an embodiment of the invention given by way of nonlimiting example,
  • FIG. 3 layout diagram of a simulation device according to the invention
  • FIG. 1 shows the essential means of the invention, namely: • a mechanical assembly simulating the compliance of a pulmonary system of a patient with:
  • a bellows (5) offering the possibility of creating a variable volume by simulating the ventilation cycles of a patient, comprising a single tubular connector (3) for the entry and exit of air with a pressure or air flow rate, - an electric motor (12) allowing the internal volume V of the bellows to be varied by shortening a cable (9) to increase the volume V and by releasing it to allow the bellows to be compressed under the effect several springs (6), • an electronic assembly (13) managing all of the means (with keyboard and display).
  • - a bellows is a means creating a variable volume
  • - a cable can be replaced by any other non-elastic mechanical link of constant length
  • an electric motor means any actuator allowing the extension and compression movements of the bellows to be generated.
  • Figure 2 shows in detail an example of implementation.
  • the bellows (5) is fixed on the underside of the upper part of a protective cylindrical cover (7), and held between a fixed upper plate (4a) and a lower plate (4b) movable in an axial direction (9a) for example vertical.
  • a fixed upper plate (4a) and a lower plate (4b) movable in an axial direction (9a) for example vertical.
  • the mechanical assembly it is the variations in bellows elongation which fulfill the compliance function, but it is the combination of the bellows with the other mechanical components described below which gives compliance its linear characteristic.
  • tension springs (6) are tensioned between the two bellows holding plates (5a) and (5b) and are distributed regularly over their periphery.
  • the repetition of the expansions and compressions of the bellows aims to simulate and / or reproduce in an active and autonomous way the ventilation of a patient.
  • the cable (9) must remain taut and a sensor (10) is placed on said cable to control the tension of the cable.
  • the air inspired and exhaled by the bellows is led to an inlet tube of a respiratory device by means of a single tubular inlet and outlet connector (3), arranged in the direction (9a) and terminated by a conical tip (1).
  • a single tubular inlet and outlet connector (3) arranged in the direction (9a) and terminated by a conical tip (1).
  • the connector (3) includes a sensor for measuring ola knowledge of the state of the air flow (waiting, expiring, inspiration, its value ).
  • This sensor can be a flow sensor or a pressure sensor.
  • a set of means (2) is also provided in the outlet connector (3) for measuring the air flow in combination with a flow sensor (2d):
  • the electronic management assembly (13) is an electronic and computer card making it possible to manage the engine, the sensors and the entire apparatus (16).
  • the motor is a conventional stepping motor whose torque and minimum power are calculated in a conventional manner for a person skilled in the art.
  • a keyboard (17) and a display (18) are also provided on the cover (8) for protecting the simulation device, and a protection (7) for the bellows, preferably made of transparent material so as to be able to observe the operation of the bellows. .
  • Figure (3) shows the principle of implantation of a simulation device (16) according to the invention in connection with a respiratory device to be tested (14) which can be either a respirator or a device used for sleep apnea and designated by the abbreviation PPC (Pressure, Positive, Continuous) and with a test acquisition system (15) external to the simulation device (16).
  • a respiratory device to be tested (14) which can be either a respirator or a device used for sleep apnea and designated by the abbreviation PPC (Pressure, Positive, Continuous) and with a test acquisition system (15) external to the simulation device (16).
  • PPC Pressure, Positive, Continuous
  • a simulation device makes it possible to actively simulate the ventilation of a patient and to test medical devices for respiratory assistance
  • a simulation device (16) preferably has, but is not limited to, three operating modes, namely:
  • PPC mode it simulates a patient's ventilation system.
  • Triggering mode it allows you to check that the respirators are triggered correctly.
  • the bellows go down and go up in passive mode it undergoes the inspiration / expiration cycles of the respirator
  • Vd trigger volume (on inspiration).
  • Vc 20 to 150 ml Knowing that drawing a volume of 150 ml in 20 ms is impossible and moreover, will not be necessary.
  • FIG. 4 shows the overall operation with a succession of steps (A, B, C, D), namely: - (A): start,
  • - (B) putting the simulation device into operation
  • - (C) display of a general menu containing the different operating modes on a screen
  • step (C) a return is possible to step (C) displaying the menu.
  • FIG. 5 shows in detail the flow diagram of the maintenance mode with repeating of the steps (A, B, C, D).
  • step (D) the program executes successively: - (101): an adjustment of the initial position,
  • step (107) possibility of pressing a button dedicated to the descent with outputs: if NO (N) then there is possibility of pressing a button dedicated to the ascent (105) or if YES (O) then execution of step (107),
  • step (106) when leaving (105): if NO (N) possibility of pressing a mode end key (108) or if YES (O) execution of step (106),
  • step (106) the bellows rises until the key is released, or it is in the high position, then remains in position
  • - (107) the bellows descends until the key is released and then he stays in position
  • - (108) the three respective outputs of steps (105, 106, 107) each allow passage to step (108) which offers the possibility of pressing an end of mode key (with outputs: if NO ( N) return to the menu display (102) of the selected mode and if YES (O) go to step (109), - (109): return of the bellows to the initial position then return to the general display
  • FIG. 6 corresponds to the flowchart of the PPC mode with resumption of the successive stages (A, B, C, D) then execution of the following successive stages: - (201): display of a message for the putting into operation and the adjustments (if this type is concerned) of PPC,
  • test step to check if all the parameters have been set, if YES (0) execution of the next step (212) and if NO (N) return to the display of the mode menu (205),
  • step 215 test step to check if the cable is tight and if YES (O) direct execution of step (216) and if NO (N) execution of step (215),
  • - (216) display of the pressure and of a message determining the end of mode key
  • - (217) test step to check if the process is at the end of the mode, if YES (O) there is a return to step (C) of display of a general menu and if NO (N) there is a return to step (212) and the bellows descends.
  • FIG. 7 illustrates the flow diagram of the triggering mode with successive execution of the steps (A, B, C, D) as in the other modes then execution of the following successive steps:
  • - (308) validation or accumulation of the value
  • - (309) test step to check if all the respiratory parameters have been set, if YES (O) execution of the next step (310), if NO (N ) return to step (305) of displaying the respirator mode menu,
  • test step to check whether all the patient's parameters have been set, if YES (O) execution of the next step (315), if NO (N) return to step (314) of display of the menu containing the parameters,
  • the simulation device (16) according to the invention triggers the respirator
  • a device according to the invention is actually an active ventilation simulator since it independently generates the inspiration and expiration cycles and dynamically constrains the device to be tested. In addition it has compliance in the same way as the respiratory system of a patient, of which it constitutes an active model, that is to say that the tests on devices are carried out in the absence of the patient since the device generates - even ventilation.
  • This compliance can quickly be modified by means of interchangeable springs with different elastic constants.
  • testing possibilities are numerous and the device is capable of self-checking. Because the operation of the simulator approaches real ventilation characteristics and conditions, we can for example recreate the characters of a pathology and we observe the reactions of the respiratory system for example in terms of alarm.
  • the device according to the invention operates in complete autonomy, it is easy to use, reliable, precise, scalable, at a cost 2 to 3 times lower than those of the prior art, and it does not require a device respiratory for its functioning.

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif pour tester les appareils médicaux d'assistance respiratoire, caractérisé en ce qu'il comporte principalement: un ensemble mécanique simulant la compliance d'un système pulmonaire avec: un moyen creux compressible (5) offrant la possibilité d'aspirer ou éjecter un volume d'air variable de façon à, par la répétition de ses expansions et de ses compressions, simuler ou reproduire de façon active et autonome la ventilation d'un patient, avec un connecteur tubulaire (3) unique pour l'entrée et la sortie d'air comportant un capteur de caractéristique du flux d'air; un moyen moteur (12) relié au moyen compressible et apte à faire varier le volume interne V du moyen compressible. Un ensemble électronique (13) gérant l'ensemble du dispositif.

Description

SIMULATEUR DE POUMON
L'invention concerne un dispositif pour tester les appareils médicaux d'assistance respiratoire et ses procédés de test.
L'état de la technique connaît un appareil de test pour tester un respirateur mais celui-ci nécessite lui-même un second respirateur pour générer les inspirations et les expirations ce qui est peu cohérent au niveau de l 'analyse et de l'attribution des défauts.
En outre il est techniquement complexe et d'un prix élevé. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de proposer un appareil de test pouvant générer en autonomie des cycles d'inspiration et d'expiration de façon à simuler la ventilation d'un patient sous assistance respiratoire tout en proposant une technologie simple.
Ce but est atteint par l'invention qui consiste en un dispositif pour tester les appareils médicaux d'assistance respiratoire, caractérisé en ce qu'il comporte principalement : • Un ensemble mécanique simulant la compliance d'un système pulmonaire avec :
- un moyen creux compressible offrant la possibilité d'aspirer ou éjecter un volume d'air variable de façon à, par la répétition de ses expansions et de ses compressions, simuler ou reproduire de façon active et autonome la ventilation d'un patient, avec un connecteur tabulaire unique pour l'entrée et la sortie d'air comportant un capteur de caractéristique du flux d'air,
- un moyen moteur relié au moyen compressible et apte à faire varier le volume interne V du moyen compressible. • Un ensemble électronique gérant l'ensemble du dispositif.
L'invention consiste également en un procédé de gestion automatique avec un mode maintenance, un mode PPC, et un mode déclenchement, et éventuellement d'autres modes.
Préférentiellement les modes PPC et déclenchement donnent accès aux réglages des paramètres (I ou J) de l'appareil à tester à savoir fréquence respiratoire, volume courant, rapport inspiration/respiration.
Préférentiellement le mode déclenchement donne en outre accès au réglage des paramètres du patient à savoir fréquence respiratoire, volume courant désiré, temps d'effort. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description ci-après faite en référence aux figures annexées suivantes : - figure 1 : schéma de principe d'un dispositif de simulation selon l'invention,
- figure 2 : vue en coupe d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif,
- figure 3 : schéma d'implantation d'un dispositif de simulation selon l'invention,
- figures 4, 5, 6, 7 : diagrammes de fonctionnement du dispositif selon l'invention.
La figure 1 montre les moyens essentiels de l'invention à savoir : • un ensemble mécanique simulant la compliance d'un système pulmonaire d'un patient avec :
- un soufflet (5) offrant la possibilité de créer un volume variable en simulant les cycles de ventilation d'un patient, comportant un connecteur tubulaire (3) unique pour l'entrée et la sortie d'air avec un capteur de pression ou de débit du flux d'air, - un moteur électrique (12) permettant de faire varier le volume interne V du soufflet en raccourcissant un câble (9) pour augmenter le volume V et en le relâchant pour permettre la compression du soufflet sous l'effet de plusieurs ressorts (6), • un ensemble électronique (13) gérant l'ensemble des moyens (avec clavier et afficheur).
Pour alléger la description et les revendications, et faciliter la lecture, les termes désignant les moyens essentiels ont été simplifiés mais ils doivent être considérés dans leur acceptation de moyen général à savoir par exemple :
- un soufflet est un moyen créant un volume variable, - un câble peut être remplacé par tout autre lien mécanique non élastique et de longueur constante,
- un ressort peut être remplacé par tout moyen élastique,
- un moteur électrique signifie tout actionneur permettant de générer les mouvements d'extension et de compression du soufflet. La figure 2 montre en détail un exemple de mise en œuvre.
Le soufflet (5) est fixé en sous face de la partie supérieure d'un capotage cylindrique (7) de protection, et maintenu entre une plaque supérieure fixe (4a) et une plaque inférieure (4b) déplaçable selon une direction axiale (9a) par exemple verticale. Dans l'ensemble mécanique, ce sont les variations de Pélongation du soufflet qui remplissent la fonction de compliance mais c'est la combinaison du soufflet avec les autres composants mécaniques décrits ci-après qui donne à la compliance sa caractéristique linéaire.
Un câble (9), fixé par une extrémité au centre de la plaque inférieure (4b, 5b) a son autre extrémité enroulable et déroulable sur la poulie (11) de l'arbre de sortie (12a) d'un moteur (12).
Plusieurs ressorts de traction (6) sont tendus entre les deux plaques de maintient du soufflet (5a) et (5b) et sont répartis régulièrement sur leur périphérie.
Sous l'effet de l'enroulement du câble (9) sur la poulie le volume intérieur V du soufflet augmente comme pendant un cycle d'inspiration d'un poumon. Sous l'effet d'une rotation inverse du moteur (12), le câble (9) s'allonge et le soufflet se comprime sous l'effet des ressorts comme pendant un cycle d'expiration d'un poumon.
La répétition des expansions et des compressions du soufflet vise à simuler et/ou reproduire de façon active et autonome la ventilation d'un patient. Pour un bon fonctionnement de la liaison soufflet-moteur, le câble (9) doit rester tendu et on place sur ledit câble un capteur (10) pour contrôler la tension du câble.
L'air inspiré et expiré par le soufflet est conduit vers un tube d'entrée d'un appareil respiratoire au moyen d'un connecteur tubulaire unique d'entrée et de sortie (3), disposé selon la direction (9a) et terminé par un embout conique (1). Comme dans le système respiratoire d'un patient l'entrée et la sortie d'air se fait par le même conduit.
Le connecteur (3) comporte un capteur pour la mesure ola connaissance de l'état du flux d'air (en attente, en expiration, en inspiration, sa valeur...). Ce capteur peut être un capteur de débit ou un capteur de pression. Sur la figure on prévoit en outre dans le connecteur de sortie (3) un ensemble de moyens (2) pour la mesure du débit d'air en combinaison avec un capteur de débit (2d) :
- un module (2a) de perte de charge, remplissant sur une longueur donnée tout le diamètre de l'intérieur du conduit, et simulant les pertes de charge à l'intérieur du système trachée-poumons d'un patient,
- une prise d'air inférieure (2a) et une prise d'air supérieure (2b) disposée juste avant et après le module (2a), et reliées chacune par un tube à l'ensemble de gestion (13).
L'ensemble électronique de gestion (13) est une carte électronique et informatique permettant de gérer le moteur, les capteurs et l'ensemble de l'appareil (16). Le moteur est un moteur pas à pas classique dont le couple et la puissance minimum sont calculés de façon classique pour un homme du métier.
On prévoit en outre un clavier (17) et un afficheur (18) sur le capot (8) de protection du dispositif de simulation, et une protection (7) du soufflet de préférence en matériau transparent de manière à pouvoir observer le fonctionnement du soufflet.
La figure (3) montre le principe d'implantation d'un dispositif de simulation (16) selon l'invention en liaison avec un appareil respiratoire à tester (14) pouvant être soit un respirateur soit un appareil utilisé pour l'apnée du sommeil et désigné par l'abréviation P.P.C. (Pression, Positive, Continue) et avec un système d'acquisition du test (15) extérieur au dispositif de simulation (16).
Un dispositif de simulation selon l'invention permet de simuler de façon active la ventilation d'un patient et de tester les appareils médicaux d'assistance respiratoire
(14), son principe est de créer un cycle respiratoire pouvant être caractéristique de celui d'un patient sous assistance pulmonaire et de contraindre dynamiquement l'appareil respiratoire (14).
Il permet d'évaluer et de tester les systèmes de déclenchement des respirateurs ou de tester les PPC.
On décrit à présent le fonctionnement de l'invention.
Un dispositif de simulation (16) présente de préférence mais non limitativement trois modes de fonctionnement à savoir :
• Mode maintenance : il permet le changement, très simple, de certaines pièces. - une simple pression sur les touches du clavier provoque la montée ou la descente du soufflet,
- on prévoit la possibilité d'un réglage de la position initiale du soufflet.
• Mode PPC : il permet de simuler le système de ventilation d'un patient.
- si la pression est positive, le soufflet descend et reste en position basse, - départ ficelle tendue (réglage de la position initiale),
- réglage de la fréquence respiratoire (comporte la montée et la descente) ainsi que du Volume Courant (VC, en rapport avec la course du soufflet) et le rapport l/E (rapport Inspiration / Expiration).
- descente du soufflet à vitesse constante (vitesse régulée en fonction des paramètres entrés par l'utilisateur), - le moteur revient en position initiale plus rapidement que le soufflet, c'est donc les ressors qui provoquent le retour de celui-ci en position initiale (vérification que le cordon est bien tendu),
- affichage de la pression. • Mode déclenchement : il permet de vérifier le bon fonctionnement du déclenchement des respirateurs.
- mise en fonctionnement du respirateur,
- détermination de la pression minimum du respirateur sur trois cycles,
- le soufflet descend et remonte en mode passif il subit les cycles inspiration/expiration du respirateur,
- entrée des paramètres du respirateur ce qui nous donnera les bornes de fonctionnement.
A titre d'exemple on indique les réglages préférentiels suivants :
• Réglages respirateur :
- Fr = fréq. Respiratoire [Fr max = Fresp + 1 Cycle, limite haute de Fr = 16 cycles, valeur supérieure = (l/E)]
- Vc = volume courant,
- Rapport (l/E) = Inspiration / Expiration - Entrée des paramètres du patient :
Réglages model actif :
Fresp/pat(Ftespat> Fr), te = temps d'effort, durant lequel on tire le soufflet
(à choisir en premier), Vd = volume de déclenchement (à l'inspiration).
Paramètres limités : te varie de 20 à 100 ms (temps d'effort)
Vc = 20 à 150 ml Sachant que tirer un Volume de 150 ml en 20 ms est impossible et de plus, ne sera pas nécessaire.
On décrit à présent en détail les fonctionnements des différents modes à l'aide des organigrammes des figures 4 à 7.
L'organigramme de la figure 4 montre le fonctionnement d'ensemble avec succession des étapes (A, B, C, D) à savoir : - (A) : début,
- (B) : mise en fonctionnement du dispositif de simulation, - (C) : affichage d'un menu général contenant les différents modes de fonctionnement sur un écran,
- (D) : sélection du mode de travail sur le clavier puis exécution de l'un des trois modes sélectionnés à savoir : " (E) : mode maintenance, permettant le chargement très simple de certains composants et permettant d'entrer dans une étape (H) de commande de montée ou descente par appui sur un bouton poussoir ou une touche,
• (F) : mode PPC permettant une simulation du système de ventilation d'un patient et donnant accès au réglage (H) des paramètres de l'appareil PPC à tester à savoir fréquence respiratoire, volume courant, rapport inspiration/expiration,
• (G) : mode déclenchement permettant de vérifier le bon fonctionnement du déclenchement des appareils et donnant accès au réglage des paramètres de l'appareil respiratoire à tester à savoir : (J) fréquence respiratoire, volume courant, rapport inspiration/expiration, puis accès au réglage des paramètres du patient (K) à savoir fréquence respiratoire, volume courant désiré, temps d'effort. Après chaque étape (H) (I) (K) un retour est possible à l'étape (C) d'affichage du menu.
La figure 5 montre en détail l'organigramme du mode maintenance avec reprise des étapes (A, B, C, D).
Lorsque le mode maintenance est sélectionné sur le clavier à l'étape (D) le programme exécute successivement : - (101) : un réglage de la position initiale,
- (102) : affichage, sur un écran, du menu contenant les commandes du mode maintenance,
- (104) : possibilité d'appui sur une touche dédiée à la descente avec en sorties : si NON (N) alors il y a possibilité d'appui sur une touche dédiée à la montée (105) ou si OUI (O) alors exécution de l'étape (107),
- en sortie de (105) : si NON (N) possibilité d'appuyer sur une touche fin de mode (108) ou si OUI (O) exécution de l'étape (106),
- (106) : le soufflet monte jusqu'à ce que la touche soit relâchée, ou qu'il soit en position haute, puis reste en position, - (107) : le soufflet descend jusqu'à ce que la touche soit relâchée puis il reste en position, - (108) : les trois sorties respectives des étapes (105, 106, 107) permettent chacune le passage à l'étape (108) qui offre la possibilité d'appuyer sur une touche fin de mode (avec en sorties : si NON (N) retour à l'affichage menu (102) du mode sélectionné et si OUI (O) passage à l'étape (109), - (109) : retour du soufflet en position initiale puis retour à l'affichage général
(C ).
La figure 6 correspond à l'organigramme du mode PPC avec reprise des étapes successives (A, B, C, D) puis exécution des étapes successives suivantes : - (201) : affichage d'un message pour la mise en fonctionnement et les réglages (si ce type est concerné) de la PPC,
- (202) : branchement de la PPC au dispositif de simulation (16),
- (203) : si la pression est positive, le soufflet descend et reste en position basse, - (204) : départ du soufflet avec cordon tendu ce qui permet le réglage de la position initiale du soufflet,
- (205) : affichage, sur un écran du menu contenant les paramètres à régler pour ce mode sélectionné (Fresp, Volume courant, et rapport l/E),
- (206) : sélection du paramètre, initialisé à zéro, grâce à une touche sur le clavier,
- (207) : affichage du paramètre sélectionné,
(208) : choix de la valeur du paramètre sélectionné par appuis sur une touche (incrémentation ou décrémentation),
- (209) : affichage du paramètre et de la valeur sélectionnés, - (210) validation ou annulation de la valeur,
- (211) : étape de test pour vérifier si tous les paramètres ont été fixés, si OUI (0) exécution de l'étape suivante (212) et si NON (N) retour à l'affichage du menu mode (205),
- (212) : le soufflet descend à vitesse constante, - (213) : retour du soufflet en position initiale,
- (214) : étape de test pour vérifier si le câble est tendu et si OUI (O) exécution directe de l'étape(216) et si NON (N) exécution de l'étape (215),
- (215) : mise en tension du câble,
- (216) : affichage de la pression ainsi que d'un message déterminant la touche de fin de mode, - (217) : étape de test pour vérifier si le procédé se trouve en fin de mode, si OUI (O) il y a retour à l'étape (C) d'affichage d'un menu général et si NON (N) il y a retour à l'étape (212) et le soufflet descend.
La figure 7 illustre l'organigramme du mode déclenchement avec exécution successivement des étapes (A, B, C, D) comme dans les autres modes puis exécution des étapes successives suivantes :
- (301) affichage d'un message pour la mise en œuvre du fonctionnement et pour les réglages du respirateur,
- (302) : branchement du respirateur au dispositif de simulation, - (303) : détermination de la pression minimale du respirateur,
- (304) : le soufflet descend et remonte en mode passif car il subit les cycles d'inspiration et d'expiration du respirateur,
- (305) : affichage du menu contenant les paramètres du respirateur à régler sur le dispositif de simulation pour le mode choisi (Fresp, Volume courant, et rapport l/E)
- (306) : sélection du paramètre, initialisé zéro par appui sur une touche,
- (307) : choix de la valeur du paramètre sélectionné par appui sur une touche
(incrémentation ou décrémentation),
- (308) : validation ou accumulation de la valeur, - (309) : étape de test pour vérifier si tous les paramètres respiratoires ont été fixés, si OUI (O) exécution de l'étape suivante (310), si NON (N) retour à l'étape (305) d'affichage du menu mode respirateur,
- (310) : affichage du menu contenant les paramètres du patient à régler pour ce mode (Fres/pat>Fr, Vd et te) - (311) : sélection du paramètre, initialisé à 0 par appui sur une touche,
- (312) : choix de la valeur du paramètre sélectionné par appui sur une touche
(incrémentation ou décrémentation),
- (313) : validation, ou annulation de la valeur,
- (314) : étape de test pour vérifier si tous les paramètres du patient ont été fixés, si OUI (O) exécution de l'étape suivante (315), si NON (N) retour à l'étape (314) d'affichage du menu contenant les paramètres,
- (315) : le dispositif de simulation (16) selon l'invention provoque le déclenchement du respirateur,
- (316) : étape de test pour vérifier si le dispositif est en fin de mode, si OUI (O) retour à l'étape (C) d'affichage de menu général, si NON (N) retour à l'étape (315) de déclenchement du respirateur. Un dispositif selon l'invention est réellement un simulateur actif de ventilation puisqu'il génère de façon autonome les cycles d'inspiration et d'expiration et contraint dynamiquement l'appareil à tester. En outre il présente une compliance au même titre que l'appareil respiratoire d'un patient, dont il constitue un modèle actif, c'est-à-dire que les tests sur appareils sont réalisés en absence de patient puisque l'appareil génère lui-même la ventilation.
Cette compliance peut rapidement être modifiée par l'intermédiaire de ressorts interchangeables à différentes constantes d'élasticité.
On peut également prévoir des soufflets interchangeables de volumes différents, par exemple pour une utilisation en pédiatrie.
En outre les possibilités de test sont multiples et l'appareil est capable de s'autocontrôler. Du fait que le fonctionnement du simulateur s'approche des caractéristiques et conditions réelles de ventilation, on peut par exemple recréer les caractères d'une pathologie et on observe les réactions de l'appareil respiratoire par exemple en termes d'alarme.
L'appareil selon l'invention fonctionne en totale autonomie, il est facile d'utilisation, fiable, précis, évolutif, d'un coût 2 à 3 fois inférieur à ceux de l'art antérieur, et il ne nécessite pas d'appareil respiratoire pour son fonctionnement.

Claims

REVENDICATIONS
1 Dispositif pour tester les appareils médicaux d'assistance respiratoire, caractérisé en ce qu'il comporte principalement : « Un ensemble mécanique simulant la compliance d'un système pulmonaire avec :
- un moyen creux compressible (5) offrant la possibilité d'aspirer ou éjecter un volume d'air variable de façon à, par la répétition de ses expansions et de ses compressions, simuler ou reproduire de façon active et autonome la ventilation d'un patient, avec un connecteur tubulaire (3) unique pour l'entrée et la sortie d'air comportant un capteur de caractéristique du flux d'air,
- un moyen moteur (12) relié au moyen compressible et apte à faire varier le volume interne V du moyen compressible. • Un ensemble électronique (13) gérant l'ensemble du dispositif.
2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen compressible est un soufflet fixé en sous face de la partie supérieure d'un capotage cylindrique (7) de protection, et maintenu entre une plaque supérieure fixe (4a) et une plaque inférieure (4b) déplaçable selon une direction axiale (9a).
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que le moyen moteur est un moteur électrique pas à pas et en ce qu'un câble (9), fixé par une extrémité au centre de la plaque inférieure (4b, 5b) a son autre extrémité enroulable et déroulable sur la poulie (11) de l'arbre de sortie (12a) d'un moteur (12), plusieurs ressorts de traction (6) tendus entre les deux plaques de maintient du soufflet (5a) et (5b) et répartis régulièrement sur leur périphérie.
4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'on prévoit sur ledit câble un capteur (10) pour contrôler la tension du câble.
5. Dispositif selon l'une des revendicationsi à 4, caractérisé en ce que le connecteur tubulaire (3), disposé selon la direction (9a) est terminé par un embout conique pour conduire l'air vers un tube d'entrée d'un appareil respiratoire.
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le capteur de caractéristique du flux d'air est choisi dans l'ensemble (capteur de débit, capteur de pression).
. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte dans le connecteur (3) un capteur de débit et un ensemble de moyens (2) pour la mesure du débit à savoir :
- un module (2a) de perte de charge, remplissant sur une longueur donnée tout le diamètre intérieur du conduit,
- une prise d'air inférieure (2a) et une prise d'air supérieure (2b) disposée juste avant et après le module (2a), et reliées chacune par un tube à l'ensemble de gestion (13).
8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un clavier (17) et un afficheur (18) sur le capot (8) de protection du dispositif de simulation, et une protection (7) du soufflet de préférence en matériau transparent de manière à pouvoir observer le fonctionnement du soufflet.
9. Procédé de gestion automatique d'un dispositif selon les revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte au moins trois modes de fonctionnement à savoir :
• Mode maintenance : permettant le changement, très simple, de certaines pièces.
• Mode PPC : permettant de simuler le système de ventilation d'un patient.
• Mode déclenchement : permettant de vérifier le bon fonctionnement du déclenchement des respirateurs.
10. Procédé de gestion automatique selon la revendication 9, caractérisé en ce que les modes PPC et déclenchement comportent des accès aux étapes de réglages des paramètres (l ou J) de l'appareil à tester à savoir fréquence respiratoire, volume courant, rapport inspiration/respiration.
11. Procédé de gestion automatique selon la revendication 10, caractérisé en ce que le mode déclenchement comporte en outre un accès à l'étape de réglage des paramètres du patient (K) à savoir fréquence respiratoire, volume courant désiré, temps d'effort.
12. Procédé de gestion automatique selon l'une des revendications 9 à 11 caractérisé en ce que le fonctionnement d'ensemble comporte la succession des étapes (A, B, C, D) à savoir :
- (A) : début, - (B) : mise en fonctionnement du dispositif de simulation, - (C) : affichage d'un menu général contenant les différents modes de fonctionnement sur un écran,
- (D) : sélection du mode de travail sur le clavier puis exécution de l'un des trois modes sélectionnés à savoir : " (E) : mode maintenance, permettant le chargement très simple de certains composants et permettant d'entrer dans une étape (H) de commande de montée ou descente par appui sur un bouton poussoir ou une touche, " (F) : mode PPC permettant une simulation du système de ventilation d'un patient et donnant accès au réglage (H) des paramètres de l'appareil PPC à tester à savoir fréquence respiratoire, volume courant, rapport inspiration/expiration, " (G) : mode déclenchement permettant de vérifier le bon fonctionnement du déclenchement des appareils et donnant accès au réglage des paramètres de l'appareil respiratoire à tester à savoir : (J) fréquence respiratoire, volume courant, rapport inspiration/expiration, puis accès au réglage des paramètres du patient (K) à savoir fréquence respiratoire, volume courant désiré, temps d'effort. Après chaque étape (H) (I) (K) un retour est possible à l'étape (C) d'affichage du menu.
13. Procédé de gestion automatique selon la revendication 12 caractérisé en ce que le mode maintenance reprend les étapes (A, B, C, D) puis exécute successivement les étapes suivantes :
- (101) : un réglage de la position initiale, - (102) : affichage, sur un écran, du menu contenant les commandes du mode maintenance,
- (104) : possibilité d'appui sur une touche dédiée à la descente avec en sorties : si NON (N) alors il y a possibilité d'appui sur une touche dédiée à la montée (105) ou si OUI (O) alors exécution de l'étape (107), - en sortie de (105) : si NON (N) possibilité d'appuyer sur une touche fin de mode (108) ou si OUI (O) exécution de l'étape (106),
- (106) : le soufflet monte jusqu'à ce que la touche soit relâchée, ou qu'il soit en position haute, puis reste en position,
- (107) : le soufflet descend jusqu'à ce que la touche soit relâchée puis il reste en position, - (108) : les trois sorties respectives des étapes (105, 106, 107) permettent chacune le passage à l'étape (108) qui offre la possibilité d'appuyer sur une touche fin de mode avec en sorties : si NON (N) retour à l'affichage menu (102) du mode sélectionné et si OUI (O) passage à l'étape (109),
- (109) : retour du soufflet en position initiale puis retour à l'affichage général (C ).
14. Procédé de gestion automatique selon la revendication 12 caractérisé en ce que le mode PPC reprend les étapes (A, B, C, D) pour, après sélection du mode PPC, exécute successivement :
- (201) : affichage d'un message pour la mise en fonctionnement et les réglages (si ce type est concerné) de la PPC,
- (202) : branchement de la PPC au dispositif de simulation (16),
- (203) : si la pression est positive, le soufflet descend et reste en position basse,
- (204) : départ du soufflet avec cordon tendu ce qui permet le réglage de la position initiale du soufflet,
- (205) : affichage, sur un écran du menu contenant les paramètres à régler pour ce mode sélectionné (Fresp, Volume courant, et rapport l/E), - (206) : sélection du paramètre, initialisé à zéro, grâce à une touche sur le clavier,
- (207) : affichage du paramètre sélectionné,
- (208) : choix de la valeur du paramètre sélectionné par appuis sur une touche (incrémentation ou décrémentation), - (209) : affichage du paramètre et de la valeur sélectionnés,
- (210) : validation ou annulation de la valeur,
- (211) : étape de test pour vérifier si tous les paramètres ont été fixés, si OUI (0) exécution de l'étape suivante (212) et si NON (N) retour à l'affichage du menu mode (205), - (212) : le soufflet descend à vitesse constante,
- (213) : retour du soufflet en position initiale,
- (214) : étape de test pour vérifier si le câble est tendu et si OUI (O) exécution directe de l'étape (216) et si NON (N) exécution de l'étape (215), - (215) : mise en tension du câble, - (216) : affichage de la pression ainsi que d'un message déterminant la touche de fin de mode,
- (217) : étape de test pour vérifier si le procédé se trouve en fin de mode, si OUI (O) il y a retour à l'étape (C) d'affichage d'un menu général et si NON (N) il y a retour à l'étape (212) et le soufflet descend.
15. Procédé de gestion automatique selon la revendication 12 caractérisé en ce que le mode déclenchement exécute successivement les étapes (A, B, C, D) puis successivement
- (301) affichage d'un message pour la mise en œuvre du fonctionnement et pour les réglages du respirateur,
- (302) : branchement du respirateur au dispositif de simulation,
- (303) : détermination de la pression minimale du respirateur,
- (304) : le soufflet descend et remonte en mode passif car il subit les cycles d'inspiration et d'expiration du respirateur, - (305) : affichage du menu contenant les paramètres du respirateur à régler sur le dispositif de simulation pour le mode choisi (Fresp, Volume courant, et rapport l/E)
- (306) : sélection du paramètre, initialisé zéro par appui sur une touche,
- (307) : choix de la valeur du paramètre sélectionné par appui sur une touche (incrémentation ou décrémentation),
- (308) : validation ou accumulation de la valeur,
(309) : étape de test pour vérifier si tous les paramètres respiratoires ont été fixés, si OUI (O) exécution de l'étape suivante (310), si NON (N) retour à l'étape (305) d'affichage du menu mode respirateur, - (310) : affichage du menu contenant les paramètres du patient à régler pour ce mode (Fres/Pat >Fr, Vd et te)
- (311) : sélection du paramètre, initialisé à 0 par appui sur une touche,
- (312) : choix de la valeur du paramètre sélectionné par appui sur une touche (incrémentation ou décrémentation), - (313) validation, ou annulation de la valeur,
- (314) : étape de test pour vérifier si tous les paramètres du patient ont été fixés, si OUI (O) exécution de l'étape suivante (315), si NON (N) retour à l'étape (314) d'affichage du menu contenant les paramètres,
- (315) : le dispositif de simulation (16) selon l'invention provoque le déclenchement du respirateur, (316) : étape de test pour vérifier si le dispositif est en fin de mode, si
OUI (O) retour à l'étape (C) d'affichage de menu général, si NON (N) retour à l'étape (315) de déclenchement du respirateur.
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