WO2022069836A1 - Dispositif de ventilation diaphragmatique assistee - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to the field of medicine and more particularly to assisted breathing. More specifically, the invention relates to an assisted diaphragmatic ventilation device, a cardiopulmonary resuscitation unit comprising such a device, as well as a cardiopulmonary resuscitation system comprising one or more of these systems.
  • Hyperbaric chambers are conventionally used in the case of gas embolisms, in particular scuba diving accidents or carbon monoxide poisoning for example. They are also recognized for their ability to accelerate the healing of serious wounds.
  • the hyperbaric chamber makes it possible to return the individual to the pressure to which he was subjected during the dive, in order to redissolve in his body the nitrogen which is carbonated, and which had caused an air embolism.
  • the partial pressure of oxygen in the body decreases with the ambient atmospheric pressure as the altitude increases, thus reducing the quantity of oxygen (dioxygen 02) available at the level cellular.
  • the hyperbaric chamber allows the individual to return to atmospheric pressure.
  • the partial pressure of carbon monoxide CO in the body increases.
  • the hyperbaric chamber puts the individual back at low altitude atmospheric pressure to increase the oxygen load, which shifts the O2/CO balance in favor of dioxygen 02 on hemoglobin.
  • Conventional hyperbaric chambers comprise a pressure-tight enclosure in which an individual is positioned.
  • the pressure which reigns within the box is higher than atmospheric pressure, equal to 1013.25 hPa or approximately 1 bar, to allow better oxygenation of the individual while respecting the proportions of the different constituent gases of pressurized air.
  • hyperbaric chambers with cyclic pressure variation provide artificial pulmonary ventilation to an individual placed inside. They induce ventilation like an artificial fan, by periodically varying the base pressure P, generally located between 1 and 2 bars, with a relatively low AP value, of the order of 20 to 50 cm of water, i.e. approximately 0.02 bar to 0.05 bar.
  • hyperbaric chambers with cyclic pressure variation provide artificial pulmonary ventilation that is inefficient, heterogeneous, and which consumes a lot of energy because of a large energetic dead volume (or space).
  • the "energetic dead volume” or “energetic dead space” corresponds to the volume of air under pressure in the box which does not participate in the breathing of the individual; the energy needed to pressurize this volume of air is therefore lost.
  • approximately 100 L of air at a pressure P is compressed (and then decompressed) regularly and alternately at a pressure P+AP.
  • hyperbaric chambers induce unnatural ventilation, in the sense that they do not directly stress either the chest wall or the diaphragm. This leads to a heterogeneous ventilation of the bases of the lungs, with pulmonary congestion and pathogenic risks.
  • chest compression systems In an attempt to reduce the energy dead volume, chest compression systems have been proposed. These systems are positioned directly in contact with the individual's thorax, opposite the rib cage, and provide respiratory assistance to the individual by mechanically mobilizing the costal grill periodically.
  • the “iron lung” is an example of this type of system.
  • these thoracic compression systems are not very effective, mainly because of the low compressibility of the rib cage.
  • the invention aims in particular to provide such a device making it possible to reduce the energy dead volume, that is to say the volume of air under pressure in the box which does not participate in the breathing of the individual. .
  • the efficiency of the device is increased, that is to say the ratio between the energy used to compress the volume of air which has actually participated in the diaphragmatic breathing of the individual, and the total energy used for air compression.
  • Another object of the invention is to propose a device making it possible to use the natural ventilation (that is to say the diaphragmatic ventilation) of the individual, in the sense that it mechanically stresses the abdominal wall and therefore the diaphragm of the individual, in order to obtain a homogeneous ventilation of the bases of the lungs and the posterior regions.
  • the natural ventilation that is to say the diaphragmatic ventilation
  • the invention also aims, in general, to improve the efficiency of diaphragmatic ventilation, and therefore to ensure better treatment of the individual.
  • non-stretch frame adapted to be arranged around and in contact with the outer crown.
  • the device according to the invention is a diaphragmatic ventilation device, that is to say that the device mechanically stresses the diaphragm of the individual, which is the main respiratory muscle, in order to assist him in his breathing. natural: we also speak of respiratory assistance.
  • the mobilization of the diaphragm leads to periodic volume variations of the lungs, and therefore of the pulmonary alveoli.
  • the alveolar air which is the basis of gas exchange between the blood and the lungs, is mobilized and therefore renewed effectively.
  • Respiratory assistance is opposed to artificial respiration. According to the latter, air is forced into the upper air and bronchial system.
  • the alveolar air pressure can be increased without the air being properly renewed, in particular because of the respiratory dead space which corresponds to the volume of the upper and bronchial airways, which do not take part in the gaseous exchanges between the blood and the alveolar air.
  • the term "crown” is understood as an element forming a closed loop provided with a through hole in its center, in particular to receive a corresponding part of the body of an individual.
  • the loop is preferably substantially circular, so as to form a torus, but not necessarily, and may alternatively be elliptical or of irregular shape for example.
  • peripheral means that the inner crown inflates and deflates at regular intervals. In other words, by calling "action” the combination of successive inflation and deflation of the inner crown, the period of time between two actions remains the same during the treatment and mimics the individual's normal breathing. .
  • the outer crown makes it possible to empty the inner crown of its air when the device is put in place. It is filled with an incompressible fluid, preferably a liquid, so that it is at pressure P2 and then remains at pressure P2 during use of the device.
  • an incompressible fluid preferably a liquid
  • the incompressible fluid comprises water, or consists of water.
  • the inner crown is positioned in contact with the user facing the individual's abdomen.
  • the internal crown is flexible. It is periodically inflated and deflated, so as to transition reversibly between a first so-called “relaxed” conformation in which the inner crown is inflated to a pressure PI, and a second so-called “compressed” conformation in which the inner crown is inflated to a pressure P1+AP1.
  • the inner and outer crowns are located inside the non-stretch frame, which is in the form of a tubular element, the section of which is advantageously similar to that of the outer crown.
  • the section can therefore be for example circular, or else be elliptical or of irregular shape.
  • the frame is independent of the hyperbaric chamber which is also part of the invention and described later in this text, so as to continue the cardiopulmonary resuscitation of the individual outside the chamber when necessary.
  • the device according to the invention has the following different characteristics taken alone or according to their technically possible combinations:
  • the outer crown and the inner crown are made of the same material
  • the outer crown and the inner crown are adapted to be removably attached to each other;
  • the non-stretch frame comprises a material based on polycarbonate, carbon fiber, or fabric advantageously reinforced with fibers, preferably Kevlar or aramid.
  • the invention also relates to a cardiopulmonary resuscitation unit, comprising:
  • the invention also relates to a cardiopulmonary resuscitation system, including:
  • FIG.2 is a cross-sectional view of the device of Figure 1;
  • FIG.4 is a schematic cross-sectional view of the device of Figure 1, which illustrates different forces involved during the implementation of the device according to the invention
  • the invention relates to an assisted diaphragmatic ventilation device adapted to be positioned on an individual.
  • This device makes it possible to periodically exert pressure on the entire abdominal and lumbar segment, and thus to solicit the diaphragm of the individual, so that it contracts and relaxes periodically according to the pressure exerted by the device.
  • the periodic solicitation of the diaphragm makes it possible to provide the individual with respiratory resistance, in the sense that it mobilizes the natural respiration, called diaphragmatic respiration, of the individual, unlike artificial respiration according to which the air is brought by an external source directly into the lungs of the individual, without active mobilization of the pulmonary alveoli.
  • the device 1 for assisted diaphragmatic ventilation comprises two crowns 10, 20 concentric, including an inner crown 10 and an outer crown 20.
  • the surface 11 of the internal crown is able to come into contact with the individual, at the level of the abdominal and lumbar segment. Due to its complete loop shape, the inner crown 10 completely surrounds the individual, and therefore the entire abdominal and lumbar segment.
  • the internal crown 10 by inflating and deflating it, periodically exerts pressure against the abdominal and lumbar segment of the individual, with regard to his diaphragm, when it is inflated to the pressure P1+AP1, and causes so a com- pressure and periodic release of the diaphragm, allowing the individual to breathe.
  • the inner crown 10 is made of a flexible and elastic material which allows it to inflate and deflate simply and quickly, without putting up any particular resistance. Any type of flexible and elastic material, making it possible to obtain this effect, can therefore be used.
  • the outer ring 20 preferably has a structure similar to that of the inner ring 10.
  • the outer crown 20 is filled with an incompressible fluid so as to be at a constant pressure P2 throughout the implementation of the device.
  • the outer crown 20 has the particular role of emptying the inner crown 10 of its gas when the device 1 is put in place.
  • the outer crown 20 makes it possible to minimize the volume of the inner crown 10 during the inflation of the latter, and thus to reduce the energy dead space.
  • the outer crown 20 is preferably made of the same material as the inner crown 10.
  • the armature 30 is said to be “non-extensible” or “inextensible”, as opposed to the elastic nature, in that it cannot be elongated or extended beyond its original dimension, i.e. that is, it cannot gain volume.
  • the frame 30 is in the form of an inextensible fabric belt, provided with attachment means to keep it attached to the individual.
  • FIGS. 3 and 4 respectively represent a diagram of the different forces involved. in the case of a device 2 of the state of the art, and a diagram of the different forces brought into play during the implementation of the device 1 according to the invention.
  • the active forces A are exerted only on a localized portion of the individual, that is to say a small portion of his circumference.
  • the abdominal and lumbar segment is only partially solicited.
  • the respiratory efficiency is therefore lower, and the energy efficiency, which corresponds to the ratio of the energy used to compress the volume of air which effectively participates in the diaphragmatic breathing of the individual, over the total energy used to compress the 'air and inflate the pocket, is weak.
  • the heterogeneous distribution of forces causes the appearance of parasitic stresses which are exerted in particular on the back and the spine of the individual, which are harmful for the latter.
  • the device 1 is as described above, and comprises an inner ring 10, an outer ring 20, and a non-stretch frame 30.
  • the device 1 rests on a flat support 40.
  • the outer ring 20 is previously filled with an incompressible fluid at pressure P2 and maintained at constant pressure P2.
  • the inner crown 10 is inflated to a pressure PI, then periodically inflated and deflated between the pressures PI and P1+AP1. By inflating to the pressure P1+AP1, the inner crown 10 exerts pressure against the outer crown 20.
  • the reinforcement 30 is inextensible and therefore non-deformable, and thus opposes the pressure exerted by the inner crown.
  • the outer crown 20 occupies the space between the inner crown 10 and the frame 30, and thus minimizes the volume of the inner crown 10 during its inflation, which reduces the energy dead space. Consequently, the internal crown 10 exerts pressure against the individual.
  • the active forces are represented by the arrows A in figure 4. The active forces oppose each other, and balance each other. For simplicity, reactive forces are not shown.
  • Another object of the invention relates to a cardiopulmonary resuscitation unit 50, comprising a hyperbaric chamber 51 and a device 1 for assisted diaphragmatic ventilation as described above.
  • the individual surrounded by assisted diaphragmatic ventilation device 1 is housed in hyperbaric chamber 51.
  • the objective of this unit is to be able to perform cardiopulmonary resuscitation without intubation, which makes it possible to do without a specialist doctor.
  • the individual to be treated can be picked up remotely from a care center, treated by the cardiopulmonary resuscitation system, and transported to the care center.
  • the hyperbaric chamber 51 can advantageously be made mobile by adding means of movement thereto, such as a stretcher provided with wheels, for example, supporting the hyperbaric chamber.
  • These mobile cardiopulmonary resuscitation units can optionally be assembled to constitute a cardiopulmonary resuscitation system or center, in particular in premises not provided for this purpose.
  • the hyperbaric chamber 51 comprises an enclosure 52 closed in a sealed manner, adapted to receive an individual, the latter being provided with the device 1 for assisted diaphragmatic ventilation described above.
  • the enclosure 52 comprises means 53 for connection to an air source, configured to introduce air into the enclosure so as to maintain a substantially constant pressure P3 inside the enclosure.
  • the box 51 preferably has an elliptical section, the end portions of the ellipse of which are provided with orifices provided to receive the upper limbs of the individual.
  • the box 51 preferably comprises a removable cover (not shown) positioned at the level of the upper part of the box, that is to say in the vicinity of the head of the individual, and/or at the level of the lower part of the box, that is to say in the vicinity of the feet of the individual.
  • a cover makes it possible to connect the box in such a way impermeable in particular to a hyperbaric airlock, in which the individual can be transferred simply and quickly in order to receive appropriate care.
  • the hyperbaric airlock will be described later in this text.
  • the hyperbaric chamber 51 is filled with air at a pressure P3 kept constant.
  • the air injected into the box is filtered beforehand, for example by means of an NBC filter.
  • the pressure P3 is substantially equal to the pressure PI, and is preferably between 1 and 2 bars.
  • an external air reserve 54 is used, maintained at a pressure of between 10 and 20 bars, and connected at the output to a regulator 55.
  • the air at the outlet of the regulator 55 is brought back to the pressure P3 and enters the box.
  • the external air reserve 54 is connected at the inlet, either to a bottle 56 of medical air at approximately 200 bars brought to a pressure of 10 to 20 bars by means of a regulator at the outlet of the bottle, or to a compressor 57 which compresses the filtered ambient air to a pressure of 10 to 20 bars, to which an NBC 58 filter is preferably added.
  • the compressed air of 10 to 20 bars from the external air reserve 54 is expanded by the regulator 55 to the pressure P3 of 10 to 20 bars, then enters the box where the pressure P3 is maintained. constant.
  • connection 16 and extraction 17 of the inner ring 10 emerge outside the enclosure.
  • the connection means 16 of the inner crown 10 are connected to a gas source (not shown), and the gas extraction means 17 emerge in the open air.
  • the individual is provided with a mask 59 allowing the individual to suck in the air present in the box, and to reject the exhaled air, loaded with carbon dioxide CO2, out of the box. , in order to avoid an increase in CO2 within the box.
  • the mask 59 is preferably a valve mask distributing two separate air circuits, namely a first suction circuit through which the air sucked into the box circulates to the individual, and a second circuit exhalation through which the CO2-rich exhaled air is expelled from the box through an opening provided for this purpose in the box.
  • the opening is of course associated with a regulator 60, in order to prevent the box from being emptied of the air it contains.
  • the box 51 comprises a fixed support 61 adapted to be placed on the ground.
  • the box 51 is mounted on the support so as to pivot along an axis 62 of the transverse support to the box.
  • the axis 62 is parallel to the ground.
  • the tilting of the box 51 along the axis makes it possible to temporarily place the individual in an inclined position, the feet down, possibly in a vertical position. This improves natural diaphragmatic breathing, thanks to the weight of the viscera, lowering the diaphragmatic cupolas in the inspiration phase.
  • the tilting of the box 51 relative to the axis also makes it possible to avoid having to manually turn the individual over on his back or on his stomach, which usually requires several people, and makes it possible to obtain homogeneous ventilation. lungs.
  • the individual In order to allow the individual to tip over without danger, the individual is attached to the box, for example by means of straps, and a footrest is provided to block any movement of the individual along the box.
  • the box 51 and therefore the cardiopulmonary resuscitation unit 50, can be made mobile in particular by positioning it on a stretcher fitted with wheels.
  • a hoop can be attached to the stretcher at thoracic level to activate cardiac resuscitation by pneumatic or electronic alternating sternal compression.
  • the cardiopulmonary resuscitation unit 50 makes it possible to multiply by two, or even by three, the charge of oxygen, without using pure oxygen, which is toxic and not always available. Another advantage is that the supply of oxygen is done in a non-invasive way, since there is no intubation.
  • Another object of the invention relates to a cardiopulmonary resuscitation center 70, also called a cardiopulmonary resuscitation system, an embodiment of which is shown in FIG. 7.
  • the airlock 71 comprises one or more openings 72, each of which is adapted to connect the airlock 71 in a sealed manner to a hyperbaric chamber 51 in order to allow the transfer of an individual from the hyperbaric chamber 51 to the airlock 71. inside the airlock, the individual can then be taken care of by medical practitioners.
  • the airlock 71 is maintained at the same pressure as the hyperbaric chamber 51, namely the pressure P3.
  • the airlock 71 can be provided with wheels, in order to make it mobile and to be able to move it, for example, in places not initially suitable for carrying out medical care, in order to provide it with additional care.

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Abstract

L'invention se rapporte à un dispositif (1) de ventilation diaphragmatique assistée adapté pour être positionné sur un individu, caractérisé en ce qu'il comprend : - deux couronnes creuses concentriques, dont • une couronne interne (10) gonflable et élastique destinée à entourer entièrement le segment abdomino-lombaire de l'individu, et apte à être reliée à une source d'alimentation de fluide, ladite couronne interne (10) étant apte à se gonfler et se dégonfler périodiquement, entre une conformation relâchée dans laquelle la couronne interne (10) est gonflée à une pression P1, et une conformation comprimée dans laquelle la couronne interne (10) est gonflée à une pression P1+ΔP1 et comprime le diaphragme de l'individu, • une couronne externe (20) élastique, destinée à entourer et enserrer la couronne interne (10), ladite couronne externe (20) étant apte à être remplie par un fluide incompressible de sorte à se trouver à une pression P2 constante, - une armature (30) non extensible agencée autour et au contact de la couronne externe (20).

Description

Description
Titre de l’invention : DISPOSITIF DE VENTILATION DIAPHRAGMATIQUE ASSISTEE
Domaine technique de l’invention
[0001] L’invention se rapporte au domaine de la médecine et plus particulièrement de la respiration assistée. Plus précisément, l’invention concerne un dispositif de ventilation diaphragmatique assistée, une unité de réanimation cardiopulmonaire comprenant un tel dispositif, ainsi qu’un système de réanimation cardiopulmonaire comprenant un ou plusieurs de ces systèmes.
Arrière-plan technologique
[0002] Les caissons hyperbares sont classiquement utilisés dans le cas d’embolies gazeuses, en particulier d’accidents de plongée sous-marine ou d’intoxication au monoxyde de carbone par exemple. Ils sont également reconnus pour leur capacité à accélérer la cicatrisation de plaies graves.
[0003] Par exemple, dans le cas d’un accident de plongée, le caisson hyperbare permet de remettre l’individu à la pression à laquelle il était soumis lors de la plongée, afin de redissoudre dans son organisme l’azote qui s’est gazéifié, et qui avait provoqué une embolie gazeuse.
[0004] Dans le cas du mal des montagnes, la pression partielle en oxygène dans l’organisme diminue avec la pression atmosphérique ambiante au fur et à mesure de l’altitude, diminuant ainsi la quantité d’oxygène (dioxygène 02) disponible au niveau cellulaire. Le caisson hyperbare permet de remettre l’individu à la pression atmosphérique. Au contraire, dans le cas de l’intoxication au monoxyde de carbone CO, la pression partielle en monoxyde de carbone CO dans l’organisme augmente. Le caisson hyperbare permet de remettre l’individu à la pression atmosphérique de basse altitude pour augmenter la charge en oxygène, ce qui déplace l’équilibre O2/CO en faveur du dioxygène 02 sur l’hémoglobine.
[0005] Les caissons hyperbares classiques comprennent une enceinte étanche sous pression dans laquelle un individu est positionné. La pression qui règne au sein du caisson, située généralement entre 1 et 2 bars, est supérieure à la pression atmosphérique, égale à 1013,25 hPa soit environ 1 bar, pour permettre une meilleure oxygénation de l’individu tout en respectant les proportions des différents gaz constitutifs de l’air sous pression.
[0006] En effet, lorsque la différence de pression partielle entre les capillaires sanguins et les alvéoles pulmonaires augmente, la diffusion du dioxygène vers le sang est améliorée. Ainsi, la concentration en dioxygène dans le sang augmente et permet une meilleure oxygénation des tissus et des organes de l’individu.
[0007] Cependant, l’augmentation de la pression à l’intérieur du caisson hyperbare entraine également une augmentation de la densité de l’air et de sa viscosité. L’individu doit donc fournir un effort musculaire plus important pour gonfler ses poumons lors de l’inspiration. Ce phénomène est sensible à partir de 2 bars.
[0008] Un autre type de caisson hyperbare, que sont les caissons hyperbares avec variation de pression cyclique, assurent une ventilation pulmonaire artificielle à un individu placé à l’intérieur. Ils induisent une ventilation à la façon d’un ventilateur artificiel, en faisant varier périodiquement la pression de base P, située généralement entre 1 et 2 bars, d’une valeur AP relativement faible, de l’ordre de 20 à 50 cm d’eau, soit environ 0,02 bar à 0,05 bar.
[0009] Un inconvénient majeur des caissons hyperbares avec variation de pression cycliques est qu’ils assurent une ventilation pulmonaire artificielle peu efficace, hétérogène, et qui consomme beaucoup d’énergie à cause d’un volume (ou espace) mort énergétique important. Le « volume mort énergétique » ou « espace mort énergétique » correspond au volume d’air sous pression dans le caisson qui ne participe pas à la respiration de l’individu ; l’énergie nécessaire à la mise sous pression de ce volume d’air est donc perdue. Plus en détail, dans un caisson hyperbare de taille standard, environ 100 L d’air sous une pression P sont comprimés (puis décomprimés) régulièrement et de manière alternative à une pression P+AP. Or, le volume de ventilation pulmonaire courant, c’est-à-dire le volume d’air qui entre/sort des poumons à chaque inspiration/ expiration, est d’environ 0,5 L. Par conséquent, il faut fournir une énergie 100/0,5 = 200 fois plus importante qu’avec un respirateur classique. Il s’avère donc utile de diminuer le volume mort énergétique afin que celui se rapproche le plus possible du volume pulmonaire courant de 0,5 L.
[0010] Un autre inconvénient de ce type de caissons hyperbares est qu’ils induisent une ventilation non naturelle, en ce sens qu’ils ne sollicitent pas directement ni la paroi thoracique ni le diaphragme. Ceci aboutit à une ventilation hétérogène des bases des poumons, avec encombrement pulmonaire et risques pathogènes.
[0011] Pour tenter de réduire le volume mort énergétique, on a proposé des systèmes de compression thoracique. Ces systèmes sont positionnés directement au contact du thorax de l’individu, en regard de la cage thoracique, et fournissent une assistance respiratoire à l’individu en mobilisant mécaniquement le grill costal de manière périodique. Le « poumon d’acier » est un exemple de ce type de système. Cependant, ces systèmes de compression thoracique sont peu efficaces, principalement à cause de la faible compressibilité de la cage thoracique.
[0012] Par ailleurs, dans certains cas, notamment pour des individus en insuffisance respiratoire ou des individus curarisés, ceux-ci sont incapables de respirer correctement par eux-mêmes. Généralement, ces individus sont intubés et reliés à une source d’air indépendante du caisson. Les systèmes classiques de respiration artificielle ne permettent pas de faire profiter le sujet de l’augmentation de la charge en oxygène due à l’augmentation de la pression de l’air dans le caisson.
[0013] D’autres systèmes ont également été mis au point, notamment des systèmes de compression abdominale, dont la plupart sont assez anciens. Un exemple d’un tel système est décrit dans le document GB783671. Ce document décrit un dispositif médical destiné à réaliser une assistance respiratoire par mobilisation du diaphragme d’un individu, provoquée par une compression pneumatique exercée sur la face antérieure de l’abdomen au moyen d’une vessie déformable. La vessie est maintenue en place par une ceinture abdominale inextensible adaptée pour encercler le corps de l’individu dans la région abdominale. Pour s’adapter au mieux à l’anatomie de l’individu, cette ceinture est constituée de panneaux flexibles plus ou moins indépendants les uns des autres qui sont maintenus par des sangles verticales en des points espacés. Il en résulte que l’adaptation anatomique au corps de l’individu est imparfaite, et que dans un premier temps, le gonflement de la vessie sert à agir sur les tissus adipeux abondants dans cette région pour assurer une tension homogène des sangles verticales de maintien, augmentant ainsi l’espace mort énergétique de façon importante notamment chez les individus obèses, ces derniers étant les premiers concernés par les syndromes respiratoires aigus. Le dispositif consomme ainsi une quantité d’énergie importante pour une efficacité faible.
[0014] Enfin, il existe également des systèmes de stimulation électrique diaphragmatique ou phrénique. Cependant, il est nécessaire de prévoir une intervention chirurgicale pour implanter ce type de système à un individu. On les réserve donc généralement à des pathologies définitives rares.
[0015] A titre d’exemple, le document WO 01/62324 décrit un système de ventilation assisté dans lequel un individu est placé dans une enceinte étanche au sein de laquelle la pression varie de sorte à imiter une respiration. Dans son mode réalisation préférentiel, l’individu est intubé et la variation de pression au sein du caisson est synchronisée avec la respiration artificielle liée au dispositif d’intubation. L’inconvénient principal est que le patient ne respire pas directement l’air contenu dans le caisson mais de l’air provenant d’une source extérieure, ce qui limite l’intérêt de l’utilisation d’un caisson. De plus, ce dispositif nécessite de faire varier de manière périodique la pression de l’ensemble de l’enceinte, procédure coûteuse et énergivore. Par ailleurs, il est impossible d’utiliser un tel dispositif lorsque le patient ne peut pas être intubé à cause d’une blessure ou une malformation au niveau des voies respiratoires par exemple.
[0016] Brève description de l’invention
[0017] Un but de l’invention est de proposer un dispositif de ventilation diaphragmatique assistée permettant de surmonter les inconvénients décrits précédemment.
[0018] L’invention vise en particulier à fournir un tel dispositif permettant de réduire le volume mort énergétique, c’est-à-dire le volume d’air sous pression dans le caisson qui ne participe pas à la respiration de l’individu. Ce faisant, on augmente le rendement du dispositif, c’est-à-dire le ratio entre l’énergie utilisée pour comprimer le volume d’air qui a effectivement participé à la respiration diaphragmatique de l’individu, et l’énergie totale utilisée pour la compression de l’air.
[0019] Un autre but de l’invention est de proposer un dispositif permettant d’utiliser la ventilation naturelle (c’est-à-dire la ventilation diaphragmatique) de l’individu, en ce sens qu’il sollicite mécaniquement la paroi abdominale et donc le diaphragme de l’individu, afin d’obtenir une ventilation homogène des bases des poumons et des régions postérieures.
[0020] L’invention vise également, de manière générale, à améliorer l’efficacité de la ventilation diaphragmatique, et donc à assurer un meilleur traitement de l’individu.
[0021] A cette fin, l’invention propose un dispositif de ventilation diaphragmatique assistée adapté pour être positionné sur un individu, comprenant :
- deux couronnes creuses concentriques, dont
*une couronne interne gonflable et élastique destinée à entourer entièrement le segment abdomino-lombaire de l’individu, et apte à être reliée à une source d’alimentation de fluide, ladite couronne interne étant apte à se gonfler et se dégonfler périodiquement, entre une conformation relâchée dans laquelle la couronne interne est gonflée à une pression PI, et une conformation comprimée dans laquelle la couronne interne est gonflée à une pression P1+AP1 et comprime le diaphragme de l’individu, *une couronne externe élastique , destinée à entourer et enserrer la couronne interne, ladite couronne externe étant apte à être remplie par un fluide incompressible de sorte à se trouver à une pression P2 constante,
- une armature non extensible adaptée pour être agencée autour et au contact de la couronne externe.
[0022] Le dispositif selon l’invention est un dispositif de ventilation diaphragmatique, c’est-à-dire que le dispositif sollicite mécaniquement le diaphragme de l’individu, qui est le muscle respiratoire principal, afin de l’assister dans sa respiration naturelle : on parle également d’assistance respiratoire. La mobilisation du diaphragme entraine des variations de volume périodiques des poumons, et donc des alvéoles pulmonaires. L’air alvéolaire, qui est à la base des échanges gazeux entre le sang et les poumons, est mobilisé et donc renouvelé de façon efficace.
[0023] L’assistance respiratoire s’oppose à la respiration artificielle. Selon cette dernière, l’air est forcé dans le système aérien supérieur et bronchique. La pression de l’air alvéolaire peut être augmentée sans que l’air ne soit correctement renouvelé, notamment à cause de l’espace mort respiratoire qui correspond au volume des voies aériennes supérieures et bronchiques, qui ne participent pas aux échanges gazeux entre le sang et l’air alvéolaire.
[0024] Le terme « couronne » selon la présente invention se comprend comme un élément formant une boucle fermée munie d’un orifice traversant en son centre, notamment pour recevoir une partie correspondante du corps d’un individu. La boucle est de préférence sensiblement circulaire, de manière former un tore, mais pas nécessairement, et peut alternativement être elliptique ou de forme irrégulière par exemple.
[0025] Le terme « périodique » signifie que la couronne interne se gonfle et se dégonfle à intervalles réguliers. En d’autres termes, en appelant « action » la combinaison d’un gonflage et d’un dégonflage successifs de la couronne interne, la période de temps entre deux actions reste la même pendant le traitement et mime la respiration normale de l’individu.
[0026] La couronne externe permet de vider la couronne interne de son air lors de la mise en place du dispositif. Elle est remplie d’un fluide incompressible, de préférence un liquide, de sorte à se trouver à la pression P2 puis demeure à la pression P2 lors de l’utilisation du dispositif. De préférence, le fluide incompressible comprend de l’eau, ou est constitué d’eau.
[0027] La couronne interne est positionnée au contact de l’utilisateur en regard de l’abdomen de l’individu. La couronne interne est souple. Elle est périodiquement gonflée et dégonflée, de manière à transitionner de manière réversible entre une première conformation dite « relâchée » dans laquelle la couronne interne est gonflée à une pression PI, et une deuxième conformation dite « comprimée » dans laquelle la couronne interne est gonflée à une pression P1+AP1.
[0028] Dans la conformation comprimée, la couronne interne comprime le segment abdomino-lombaire sur toute sa circonférence, ce qui contracte le diaphragme. Dans la conformation relâchée, la couronne interne ne comprime plus le segment abdomino- lombaire, et le diaphragme se relâche. En conformation relâchée, la couronne interne est de préférence au contact de l’individu, ou peut se trouver à distance de celui-ci.
[0029] Lorsque le diaphragme se contracte, ses coupoles s’abaissent et prennent appui sur les viscères. Ce déplacement augmente le volume de la cavité thoracique, diminue la pression intrathoracique, et provoque l’entrée d’air dans les poumons, c’est-à-dire l’inspiration.
[0030] Lorsque le diaphragme se relâche, ses coupoles se relèvent et reviennent dans leur position d’origine. Ce déplacement diminue le volume de la cavité thoracique, augmente la pression intrathoracique, et provoque la sortie de l’air hors des poumons, c’est-à-dire l’expiration.
[0031] Ce faisant, la totalité de l’air comprimé utilisé pour assister la respiration dia- phragmatique de l’individu (le différentiel de pression API) est effectivement utilisé à cette fin. Par conséquent, le rendement énergétique tend vers 100% et le volume mort énergétique tend vers 0. Le dispositif selon l’invention permet donc de réduire drastiquement la consommation d’énergie par rapport aux dispositifs de l’état de l’art.
[0032] Les couronnes interne et externe entourent la région abdominale et dorsale de l’individu. Leur agencement concentrique combiné à leur propriété élastique et au caractère inextensible de l’armature, permettent à la couronne interne, lors de son gonflement à la pression P1+AP1, de comprimer l’ensemble du segment abdominal et lombaire. Les forces actives s’appliquent donc de manière homogène sur toute la circonférence du segment abdominal et lombaire, ce qui améliore l’efficacité respiratoire.
[0033] Les couronnes interne et externe sont situées à l’intérieur de l’armature non extensible, qui se présente sous la forme d’un élément tubulaire, dont la section est avantageusement similaire à celle de la couronne externe. La section peut donc être par exemple circulaire, ou bien être elliptique ou de forme irrégulière. L’armature est indépendante du caisson hyperbare faisant également partie de l’invention et décrit dans la suite du présent texte, de façon à continuer la réanimation cardiopulmonaire de l’individu en dehors du caisson lorsque nécessaire.
[0034] Selon d’autres aspects, le dispositif selon l’invention présente les différentes caractéristiques suivantes prises seules ou selon leurs combinaisons techniquement possibles :
- la couronne externe et la couronne interne sont fabriquées dans le même matériau ;
- la couronne externe et la couronne interne sont adaptées pour être attachées de manière amovible l’une avec l’autre ;
- l’armature non extensible comprend un matériau à base de polycarbonate, fibre de carbone, ou tissu avantageusement renforcé par des fibres, de préférence de kevlar ou d’aramide.
[0035] L’invention se rapporte également à une unité de réanimation cardiopulmonaire, comprenant :
- un caisson hyperbare, comprenant une enceinte fermée adaptée pour recevoir un individu, ladite enceinte comprenant des moyens de connexion à une source d’air, configurés pour faire pénétrer de l’air dans l’enceinte de sorte à maintenir une pression P3 sensiblement constante à l’intérieur de l’enceinte,
- un dispositif de ventilation diaphragmatique assistée tel que décrit précédemment, positionné sur l’individu à l’intérieur du caisson hyperbare.
[0036] Selon un mode de réalisation, le système de réanimation cardiopulmonaire comprend en outre un support de caisson hyperbare apte à être posé sur le sol, le caisson hyperbare étant apte à être relié au support selon un axe transversal audit caisson, et à basculer par rapport à cet axe.
[0037] L’invention se rapporte également à un système de réanimation cardiopulmonaire, comprenant :
- au moins une unité de réanimation cardiopulmonaire telle que décrite précédemment,
- un sas comprenant au moins une ouverture adaptée pour être connectée de manière étanche à un caisson hyperbare afin de permettre le transfert d’un individu depuis le caisson hyperbare vers le sas, ledit sas étant adapté pour présenter une pression interne sensiblement égal à celle du sas lors du transfert de l’individu.
Description des figures
[0038] D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaitront à la lecture de la description suivante, donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif en référence aux figures annexées suivantes.
[0039] [fig.l] est une vue générale en perspective d’un dispositif de ventilation diaphragmatique assistée selon un mode de réalisation de l’invention ;
[0040] [fig.2] est une vue en coupe transversale du dispositif de la figure 1 ;
[0041] [fig.3] est un schéma qui représente différentes forces mises en jeu dans le cas d’un dispositif connu de l’état de l’art ;
[0042] [fig.4] est une vue schématique en coupe transversale du dispositif de la figure 1, qui illustre différentes forces mises en jeu lors de la mise en œuvre du dispositif selon l’invention ;
[0043] [fig.5] est une vue en coupe longitudinale d’une unité de réanimation cardiopulmonaire selon un mode de réalisation de l’invention, comprenant un dispositif de ventilation diaphragmatique assistée et un caisson hyperbare ;
[0044] [fig.6] est une vue en coupe longitudinale d’une unité de réanimation cardiopulmonaire similaire à la figure 5, ladite unité comprenant en outre un support sur lequel repose le caisson et par rapport auquel le caisson peut pivoter ;
[0045] [fig.7] est une vue schématique d’un système de réanimation cardiopulmonaire comprenant plusieurs unités de réanimation, selon un mode de réalisation de l’invention ;
[0046] [fig.8] est une vue schématique en coupe longitudinale d’un dispositif de ventilation diaphragmatique assistée, comprenant un système d’obturation des extrémités thoracique et pelvienne dudit dispositif.
[0047] Description détaillée de modes de réalisation de l’invention
[0048] L’invention concerne un dispositif de ventilation diaphragmatique assistée adapté pour être positionné sur un individu. Ce dispositif permet d’exercer périodiquement une pression sur l’ensemble du segment abdominal et lombaire, et ainsi de solliciter le diaphragme de l’individu, afin que celui-ci se contracte et se décontracte périodiquement selon la pression exercée par le dispositif.
[0049] La sollicitation périodique du diaphragme permet de fournir à l’individu une as- sistance respiratoire, en ce sens qu’il mobilise la respiration naturelle, dite respiration diaphragmatique, de l’individu, au contraire de la respiration artificielle selon laquelle l’air est apporté par une source extérieure directement dans les poumons de l’individu, sans mobilisation active des alvéoles pulmonaires.
[0050] Un mode de réalisation du dispositif selon l’invention est représenté sur les figures 1 et 2.
[0051] En référence aux figures 1 et 2, le dispositif 1 de ventilation diaphragmatique assistée comprend deux couronne 10, 20 concentriques, dont une couronne interne 10 et une couronne externe 20.
[0052] La couronne interne 10 est adaptée pour venir au contact avec l’individu, par sa surface 11, au niveau de l’abdomen et de la région lombaire.
[0053] La couronne interne 10 comprend un corps 13 creux formant une boucle qui délimite un orifice traversant 14. Le corps 13 est creux en ce qu’il délimite une cavité interne 15, de type enceinte ou chambre à air, apte à recevoir un fluide. Cette cavité interne 15 s’étend sur toute la circonférence de la couronne. Le terme « circonférence » est utilisé dans son acception la plus large, et signifie le « tour » de la couronne, que celle-ci se présente sous la forme d’un cercle, d’une ellipse, ou de toute autre forme régulière ou irrégulière.
[0054] La surface 11 de la couronne interne est apte à venir au contact de l’individu, au niveau du segment abdominal et lombaire. De par sa forme de boucle complète, la couronne interne 10 entoure entièrement l’individu, et donc l’ensemble du segment abdominal et lombaire.
[0055] Lors de la mise en œuvre du dispositif 1, la couronne interne 10 est gonflée et dégonflée périodiquement, et sa pression oscille ainsi périodiquement entre une pression PI et une pression P1+AP1. La couronne interne 10 est gonflée par introduction d’un gaz, tel que de l’air, du dioxygène, ou de l’azote par exemple, et reste gonflée entre PI et P1+AP1 pendant toute la durée du traitement.
[0056] A cette fin, la couronne interne 10 comprend des moyens de connexion 16 pour relier ladite couronne interne à une source de fluide, de préférence une source de gaz, et des moyens d’extraction 17 pour évacuer le fluide hors de ladite couronne interne.
[0057] En pratique, la pression PI est de préférence de l’ordre de 1 à 2 bars, c’est-à-dire sensiblement égale à la pression qui règne classiquement dans un caisson hyperbare. L’écart de pression API quant à lui est de l’ordre de 20 à 50 cm d’eau, c’est-à-dire entre 0,02 bar et 0,05 bar (sachant que 1 bar est égal approximativement à 1019,72 cm d’eau).
[0058] La couronne interne 10, par son gonflage et son dégonflage, exerce périodiquement une pression contre le segment abdominal et lombaire de l’individu, au regard de son diaphragme, lorsqu’elle est gonflée à la pression P1+AP1, et provoque donc une com- pression et un relâchement périodique du diaphragme, permettant ainsi à l’individu de respirer.
[0059] La couronne interne 10 est fabriquée dans un matériau souple et élastique qui lui permet de se gonfler et de se dégonfler de manière simple et rapide, sans opposer de résistance particulière. Tout type de matériau souple et élastique, permettant d’obtenir cet effet peut donc être utilisé.
[0060] La couronne externe 20 présente de préférence une structure similaire à celle de la couronne interne 10.
[0061] En référence au figures 1 et 2, la couronne externe 20 est adaptée pour entourer la couronne interne 10, et venir au contact de celle-ci, au moins lors du gonflage de la couronne interne.
[0062] De préférence, la couronne externe 20 et la couronne interne 10 sont distinctes l’une de l’autre, et adaptées pour être attachées l’une à l’autre de manière amovible pour la mise en œuvre du dispositif 1 de ventilation diaphragmatique assistée.
[0063] La couronne externe 20 comprend un corps 21 formant une boucle qui délimite un orifice traversant 22. Le corps 21 délimite une cavité interne 27, de type enceinte ou chambre à air, apte à recevoir un fluide incompressible. Cette cavité interne 27 s’étend sur toute la circonférence de la couronne. La surface 23 de la couronne externe est apte à venir au contact de la surface 11 de la couronne interne 10. De par sa forme de boucle complète, la couronne externe 20 entoure entièrement la couronne interne 10.
[0064] Lors de la mise en œuvre du dispositif 1, la couronne externe 20 est remplie d’un fluide incompressible de sorte à se trouver à une pression P2 constante pendant toute la mise en œuvre du dispositif.
[0065] A cette fin, la couronne externe 20 comprend des moyens de connexion 25 pour relier ladite couronne externe à une source de fluide incompressible, et des moyens d’extraction 26 pour évacuer le fluide incompressible hors de ladite couronne externe. Les moyens de connexion 25 et les moyen d’extraction 26 peuvent être confondus et ne former qu’un seul système d’entrée et de sortie de fluide incompressible. En d’autres termes, un seul canal de circulation permet de remplir ou de vider la couronne externe.
[0066] La pression P2 est de préférence sensiblement égale à la pression PI, soit de l’ordre de 1 à 2 bars. En pratique, la pression P2 est de préférence légèrement supérieure à la pression PI, afin de compenser la résistance de la paroi abdominale.
[0067] La couronne externe 20 a notamment pour rôle de vider la couronne interne 10 de son gaz lors de la mise en place du dispositif 1.
[0068] La couronne externe 20 permet de minimiser le volume de la couronne interne 10 lors du gonflage de cette dernière, et ainsi de réduire l’espace mort énergétique.
[0069] La couronne externe 20 est de préférence fabriquée dans le même matériau que la couronne interne 10.
[0070] Le dispositif 1 de ventilation diaphragmatique assistée de l’invention comprend en outre une armature 30 non extensible agencée autour et au contact de la couronne externe 20.
[0071] L’armature 30 est dite « non extensible » ou « inextensible », par opposition au caractère élastique, en ce qu’elle ne peut pas être allongée ou étendue au-delà de sa dimension d’origine, c’est-à-dire qu’elle ne peut pas gagner en volume.
[0072] L’armature 30 comprend un corps 31 formant une boucle qui délimite un orifice traversant 32. La surface interne 33 de l’armature qui borde l’orifice traversant 32 est apte à venir au contact de la couronne externe 20. L’armature 30 entoure entièrement la couronne externe, et présente une forme adaptée à cet effet. De préférence, l’armature se présente sous la forme d’un cylindre.
[0073] Le caractère non extensible et la continuité de l’armature tout autour de l’individu permettent d’orienter les forces de pression résultant du gonflage de la couronne interne 10 vers l’individu, et ainsi d’optimiser l’adaptation de la couronne interne 10 à l’anatomie de l’individu et d’améliorer l’efficacité de l’assistance respiratoire.
[0074] L’armature 30 est de préférence à base de polycarbonate, fibre de carbone, ou tissu avantageusement renforcé par des fibres, de préférence de kevlar ou d’aramide.
[0075] L’armature 30 est indépendante du caisson hyperbare qui sera décrit dans la suite du présent texte, de manière à pouvoir continuer la réanimation en dehors du caisson si nécessaire.
[0076] Selon un mode de réalisation, l’armature 30 se présente sous la forme d’une ceinture en tissus inextensible, munie de moyen d’accrochage pour la maintenir fixée à l’individu.
[0077] De manière optionnelle, en référence à la figure 8, le dispositif 1 comprend un système 34 d’obturation des extrémités thoracique 35 et pelvienne 36 dudit dispositif, permettant de relier les bords de l’armature 30 et de la couronne interne 10. Ce système 34 évite ainsi l’expansion, c’est-à-dire le débordement des couronnes interne 10 et externe 20 hors du volume délimité par ladite armature 30. Il peut s’agir par exemple d’un rebord faisant saillie de l’armature.
[0078] Selon le mode de réalisation illustré sur la figure 8, le système 34 d’obturation comprend des boudins 37, de préférence de forme cylindrique, positionnés contre les extrémités thoracique 35 et pelvienne 36 du dispositif 1. Les boudins 37 entourent entièrement le corps de l’individu, et courent sur toute la circonférence des extrémités thoracique 35 et pelvienne 36. Ils sont gonflés en permanence à la pression P1+AP1.
[0079] Le fonctionnement du dispositif 1 de ventilation diaphragmatique assistée de l’invention va maintenant être décrit en référence et par comparaison entre les figures 3 et 4, qui représentent respectivement, un schéma des différentes forces mises en jeu dans le cas d’un dispositif 2 de l’état de l’art, et un schéma des différentes forces mises enjeu lors de la mise en œuvre du dispositif 1 selon l’invention.
[0080] Sur la figure 3, le dispositif 2 de l’état de l’art comprend une coque rigide 3 délimitant un orifice 4 destiné à accueillir un individu, et une poche gonflable 5 agencée contre une portion localisée de la surface interne 6 de la coque rigide. Le dispositif 2 repose sur un support plan 7. Lors du gonflage de la poche 5, celle-ci exerce une pression contre la coque rigide. La coque rigide 3 s’oppose à la pression exercée par la poche 5. Par conséquent, la poche 5 exerce une pression contre l’individu, qui correspond à des forces dites actives, représentées par les flèches A sur la figure 3. La réaction du support 7 correspond à des forces dites réactives, représentées par les flèches B. Les forces actives et les forces réactives s’équilibrent, de sorte que le dispositif 2 reste immobile dans l’espace.
[0081] On remarque que les forces actives A s’exercent seulement sur une portion localisée de l’individu, c’est-à-dire une petite portion de sa circonférence. Ainsi, le segment abdominal et lombaire n’est que partiellement sollicité. L’efficacité respiratoire est donc moindre, et le rendement énergétique, qui correspond au rapport de l’énergie utilisée pour comprimer le volume d’air qui participe effectivement à la respiration diaphragmatique de l’individu, sur l’énergie totale utilisée pour comprimer l’air et gonfler la poche, est faible. De plus, la distribution hétérogène des forces provoque l’apparition de contraintes parasites qui s’exercent notamment sur le dos et la colonne vertébrale de l’individu, qui sont néfastes pour ce dernier.
[0082] Sur la figure 4, le dispositif 1 selon l’invention est tel que décrit précédemment, et comprend une couronne interne 10, une couronne externe 20, et une armature 30 non extensible. Le dispositif 1 repose sur un support plan 40. La couronne externe 20 est préalablement remplie d’un fluide incompressible à la pression P2 et maintenue à la pression P2 constante. La couronne interne 10 est gonflée à une pression PI, puis périodiquement gonflée et dégonflée entre les pressions PI et P1+AP1. En se gonflant à la pression P1+AP1, la couronne interne 10 exerce une pression contre la couronne externe 20. L’armature 30 est inextensible et donc indéformable, et s’oppose ainsi à la pression exercée par la couronne interne. La couronne externe 20 occupe l’espace entre la couronne interne 10 et l’armature 30, et minimise ainsi le volume de la couronne interne 10 lors de son gonflage, ce qui réduit l’espace mort énergétique. Par conséquent, la couronne interne 10 exerce une pression contre l’individu. Les forces actives sont représentées par les flèches A sur la figure 4. Les forces actives s’opposent les unes aux autres, et s’équilibrent. Par mesure de simplification, les forces réactives ne sont pas représentées.
[0083] Contrairement au dispositif de l’état de l’art de la figure 3, on remarque que les forces actives A s’exercent sur toute la circonférence du segment abdominal et lombaire, grâce au fait que la couronne interne entoure entièrement l’individu. Le diaphragme est ainsi correctement sollicité, et l’efficacité respiratoire est améliorée. De plus, la totalité de l’énergie utilisée pour comprimer l’air de API et gonfler la couronne interne participe effectivement à la respiration diaphragmatique de l’individu. Le rendement énergétique est donc sensiblement égal à 100%, et le volume mort énergétique est sensiblement nul. De plus, la distribution homogène des forces sur toute la circonférence évite l’apparition de toute contrainte parasite néfaste pour l’individu.
[0084] Un autre objet de l’invention concerne une unité 50 de réanimation cardiopulmonaire, comprenant un caisson hyperbare 51 et un dispositif 1 de ventilation diaphragmatique assistée tel que décrit précédemment. L’individu entouré du dispositif 1 de ventilation diaphragmatique assistée est logé dans le caisson hyperbare 51.
[0085] L’objectif de cette unité est de pouvoir effectuer une réanimation cardiopulmonaire sans intubation, ce qui permet de se passer d’un médecin spécialiste. En outre, l’individu à traiter peut être récupéré à distance d’un centre de soin, traité par le système de réanimation cardiopulmonaire, et transporté dans le centre de soin. Pour ce faire, le caisson hyperbare 51 peut être avantageusement rendu mobile en y ajoutant des moyens de déplacement, tel qu’un brancard muni de roulettes par exemple venant soutenir le caisson hyperbare.
[0086] Ces unités mobiles de réanimation cardiopulmonaire peuvent éventuellement être assemblées pour constituer un système ou centre de réanimation cardiopulmonaire, notamment dans des locaux non prévus à cet effet.
[0087] En référence à la figure 5, le caisson hyperbare 51 comprend une enceinte 52 fermée de façon étanche, adaptée pour recevoir un individu, ce dernier étant muni du dispositif 1 de ventilation diaphragmatique assistée décrit précédemment.
[0088] L’enceinte 52 comprend des moyens 53 de connexion à une source d’air, configurés pour faire pénétrer de l’air dans l’enceinte de sorte à maintenir une pression P3 sensiblement constante à l’intérieur de l’enceinte.
[0089] Le caisson 51 est de préférence fabriqué dans un matériau translucide, afin que l’individu soit visible depuis l’extérieur. Un matériau convenant à cet effet est le polycarbonate par exemple.
[0090] Le caisson 51 présente de préférence une section elliptique, dont les portions extrêmes de l’ellipse sont munies d’orifices prévus pour recevoir les membres supérieurs de l’individu.
[0091] Le caisson 51 comprend de préférence un couvercle amovible (non représenté) positionné au niveau de la partie haute du caisson, c’est-à-dire au voisinage de la tête de l’individu, et/ou au niveau de la partie basse du caisson, c’est-à-dire au voisinage des pieds de l’individu. Un tel couvercle permet de connecter le caisson de manière étanche notamment à un sas hyperbare, dans lequel l’individu peut être transféré simplement et rapidement afin d’y recevoir des soins adaptés. Le sas hyperbare sera décrit dans la suite du présent texte.
[0092] Toujours en référence à la figure 5, le caisson hyperbare 51 est rempli d’air à une pression P3 maintenu constante. L’air injecté dans le caisson est préalablement filtré, par exemple au moyen d’un filtre NBC. En pratique, la pression P3 est sensiblement égale à la pression PI, et est de préférence comprise entre 1 et 2 bars.
[0093] Selon un mode de réalisation, on utilise une réserve 54 externe d’air maintenue à une pression comprise entre 10 et 20 bars, et reliée en sortie à un détendeur 55. L’air en sortie du détendeur 55 est ramené à la pression P3 et pénètre dans le caisson. La réserve 54 externe d’air est reliée en entrée, soit à une bouteille 56 d’air médical à environ 200 bars ramenés à une pression de 10 à 20 bars au moyen d’un détendeur en sortie de la bouteille, soit à un compresseur 57 qui comprime l’air ambiant filtré à une pression de 10 à 20 bars, auquel est adjoint de préférence un filtre NBC 58.
[0094] Ainsi, l’air comprimé de 10 à 20 bars issu de la réserve 54 externe d’air est détendu par le détendeur 55 à la pression P3 de 10 à 20 bars, puis pénètre dans le caisson où la pression P3 est gardée constante.
[0095] Les moyens de connexion 16 et d’extraction 17 de la couronne interne 10 débouchent hors de l’enceinte. Les moyens de connexion 16 de la couronne interne 10 sont reliés à une source de gaz (non représentée), et les moyens d’extraction 17 du gaz débouchent à l’air libre.
[0096] De préférence, l’individu est muni d’un masque 59 permettant à l’individu d’aspirer l’air présent dans le caisson, et de rejeter l’air expiré, chargé en dioxyde de carbone CO2, hors du caisson, afin d’éviter une augmentation du CO2 au sein du caisson.
[0097] Le masque 59 est de préférence un masque à clapet distribuant deux circuits d’air distincts, à savoir un premier circuit d’aspiration par lequel l’air aspiré dans le caisson circule jusqu’à l’individu, et un deuxième circuit d’expiration par lequel l’air expiré riche en CO2 est rejeté hors du caisson par une ouverture prévue à cet effet dans le caisson. L’ouverture est bien entendue associée à un détendeur 60, afin d’éviter que le caisson se vide de l’air qu’il contient.
[0098] Selon un mode de réalisation représenté sur la figure 6, le caisson 51 comprend un support fixe 61 apte à être posé sur le sol. Le caisson 51 est monté sur le support de manière à pivoter selon un axe 62 du support transversal au caisson. L’axe 62 est parallèle au sol. Le basculement du caisson 51 selon l’axe permet de placer temporairement l’individu dans une position inclinée, les pieds en bas, éventuellement en position verticale. Ceci permet d’améliorer la respiration diaphragmatique naturelle, grâce au poids des viscères, faisant descendre les coupoles diaphragmatiques dans la phase d’inspiration. [0099] Le basculement du caisson 51 par rapport à l’axe permet également d’éviter d’avoir à retourner manuellement l’individu sur le dos ou sur le ventre, qui nécessite habituellement plusieurs personnes, et permet d’obtenir une ventilation homogène des poumons.
[0100] Afin de permettre le basculement de l’individu sans danger, l’individu est attaché au caisson, par exemple au moyen de sangles, et un repose-pied est prévu pour bloquer tout déplacement de l’individu le long du caisson.
[0101] Les membres inférieurs de l’individu pourront optionnellement être revêtus de bas de contention, afin de favoriser la circulation du sang et d’éviter une thrombose veineuse.
[0102] Le caisson 51, et donc l’unité 50 de réanimation cardiopulmonaire, peut être rendu mobile notamment en le positionnant sur un brancard muni de roulettes. Un arceau peut être fixé au brancard au niveau thoracique pour activer la réanimation cardiaque par compression sternal alternative pneumatique ou électronique.
[0103] En plus de réduire la consommation d’énergie (amélioration du rendement énergétique) et ventiler de manière efficace les zones pulmonaires par sollicitation mécanique du diaphragme, grâce au dispositif 1 de ventilation diaphragmatique assistée, l’unité 50 de réanimation cardiopulmonaire permet de multiplier par deux, voire par trois la charge de dioxygène, sans utiliser de dioxygène pur, celui-ci étant toxique et pas toujours disponible. Un autre avantage est que l’apport de dioxygène se fait de manière non invasive, puisqu’on ne fait pas d’intubation.
[0104] Un autre objet de l’invention concerne un centre 70 de réanimation cardiopulmonaire, dit également système de réanimation cardiopulmonaire, dont un mode de réalisation est représenté sur la figure 7.
[0105] En référence à la figure 7, le centre 70 de réanimation cardiopulmonaire comprend au moins une unité 50 de réanimation cardiopulmonaire tel que décrite précédemment, et un sas 71.
[0106] Le sas 71 comprend une ou plusieurs ouvertures 72, dont chacune est adaptée pour connecter de manière étanche le sas 71 à un caisson hyperbare 51 afin de permettre le transfert d’un individu depuis le caisson hyperbare 51 vers le sas 71. A l’intérieur du sas, l’individu peut alors être pris en charge par des praticiens médicaux.
[0107] Le sas 71 est maintenu à la même pression que le caisson hyperbare 51, à savoir la pression P3.
[0108] Le sas 71 peut être muni de roues, afin de le rendre mobile et de pouvoir le déplacer par exemple dans des lieux non adaptés initialement à la réalisation de soins médicaux, afin de lui promulguer des soins complémentaires.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Dispositif (1) de ventilation diaphragmatique assistée adapté pour être positionné sur un individu, caractérisé en ce qu’il comprend :
- deux couronnes creuses concentriques, dont
* une couronne interne (10) gonflable et élastique destinée à entourer entièrement le segment abdomino-lombaire de l’individu, et apte à être reliée à une source d’alimentation de fluide, ladite couronne interne (10) étant apte à se gonfler et se dégonfler périodiquement, entre une conformation relâchée dans laquelle la couronne interne (10) est gonflée à une pression PI, et une conformation comprimée dans laquelle la couronne interne (10) est gonflée à une pression P1+AP1 et comprime le diaphragme de l’individu,
* une couronne externe (20) élastique, destinée à entourer et enserrer la couronne interne (10), ladite couronne externe (20) étant apte à être remplie par un fluide incompressible de sorte à se trouver à une pression P2 constante,
- une armature (30) non extensible adaptée pour être agencée autour et au contact de la couronne externe (20).
[Revendication 2] Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couronne externe (20) et la couronne interne (10) sont fabriquées dans le même matériau.
[Revendication 3] Dispositif (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la couronne externe (20) et la couronne interne (10) sont adaptées pour être attachées l’une avec l’autre de manière amovible.
[Revendication 4] Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’armature (30) comprend un matériau à base de polycarbonate, fibre de carbone, ou tissu avantageusement renforcé par des fibres, de préférence de kevlar ou d’aramide.
[Revendication 5] Unité (50) de réanimation cardiopulmonaire, caractérisée en ce qu’elle comprend :
- un caisson hyperbare (51), comprenant une enceinte (52) fermée adaptée pour recevoir un individu, ladite enceinte (52) comprenant des moyens de connexion (53) à une source d’air, configurés pour faire pénétrer de l’air dans l’enceinte (52) de sorte à maintenir une pression P3 sensiblement constante à l’intérieur de l’enceinte,
- un dispositif (1) de ventilation diaphragmatique assistée selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, positionné sur l’individu à l’intérieur du caisson hyperbare (51).
[Revendication 6] Unité (50) selon la revendication 5, caractérisée en ce qu’elle comprend en outre un support (61) de caisson hyperbare apte à être posé sur le sol, le caisson hyperbare (51) étant apte à être relié au support (61) selon un axe (62) du support transversal audit caisson, et à basculer par rapport à cet axe.
[Revendication 7] Système (70) de réanimation cardiopulmonaire, caractérisé en ce qu’il comprend :
- au moins une unité (50) de réanimation cardiopulmonaire selon l’une quelconque des revendications 5 à 6,
- un sas (71) comprenant au moins une ouverture (72) adaptée pour connecter de manière étanche ledit sas à un caisson hyperbare (51) afin de permettre le transfert d’un individu depuis le caisson hyperbare (51) vers le sas (71), ledit sas étant adapté pour présenter en son sein une pression interne sensiblement égale à celle du sas lors du transfert de l’individu.
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