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FR2922113A1 - Dispositif d'adsorption et desorption d'anesthesique - Google Patents

Dispositif d'adsorption et desorption d'anesthesique Download PDF

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FR2922113A1
FR2922113A1 FR0805339A FR0805339A FR2922113A1 FR 2922113 A1 FR2922113 A1 FR 2922113A1 FR 0805339 A FR0805339 A FR 0805339A FR 0805339 A FR0805339 A FR 0805339A FR 2922113 A1 FR2922113 A1 FR 2922113A1
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Norbert Wruck
Gotz Kullik
Michael Riecke
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Draegerwerk AG and Co KGaA
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Draeger Medical GmbH
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Abstract

Un dispositif d'adsorption et de désorption d'anesthésique doit être amélioré pour permettre une bonne commande du dosage en anesthésique. Ce but est atteint grâce au fait qu'est prévu un filtre d'adsorption (12) pourvu de lits d'adsorption (13, 14), pouvant pivoter entre une conduite d'inspiration (4) et une conduite d'expiration (6), l'addition d'anesthésique dans la conduite d'expiration (6) étant réalisée du côté entrée du lit d'adsorption (14) qui s'y trouve.

Description

L'invention concerne un dispositif d'adsorption et de désorption d'anesthésique. Des dispositifs réutilisant de l'anesthésique expiré sont connus dans l'art antérieur et se fondent sur le principe qui consiste à faire passer le gaz expiré par un filtre qui adsorbe l'anesthésique expiré, puis, au cours d'une phase de désorption, à faire passer le gaz respiratoire frais par le filtre pour l'enrichir en anesthésique. En plus de l'adsorbeur d'anesthésique, il est possible de prévoir un absorbeur de dioxyde de carbone qui absorbe le dioxyde de carbone expiré par le patient.
Dans un dispositif connu par le document US 5,471,971 est prévu un canal de gaz partiellement commun, destiné à l'inspiration et à l'expiration, dans lequel est placé le filtre d'adsorption pour l'anesthésique. En plus, dans une branche d'inspiration située en aval du filtre d'adsorption, se trouve un absorbeur de dioxyde de carbone qui retient les éventuelles fractions de dioxyde de carbone présentes dans le gaz inspiré. L'anesthésique est ajouté à proximité immédiate du tube menant au patient. Le dispositif connu présente l'inconvénient que le filtre d'adsorption d'anesthésique se situe dans un canal de gaz commun, à travers lequel s'écoulent le gaz inspiré et le gaz expiré et que, par conséquent, il faut disposer en supplément de l'absorbeur de dioxyde de carbone pour retirer le dioxyde de carbone du gaz inspiré. Par le brevet EP 1 440 704 B1, on connaît un dispositif de réutilisation d'anesthésique dans lequel un filtre d'adsorption est déplacé entre deux canaux de gaz, afin d'exposer un même tronçon du filtre, en alternance, à l'espace intérieur de chaque canal. Etant donné que des canaux séparés sont prévus pour le gaz inspiré et le gaz expiré, dans ce dispositif, le volume d'espace mort se réduit au volume des tronçons de filtre qui pivotent entre les canaux de gaz. Le document ne contient cependant pas d'indications plus précises sur la façon dont l'anesthésique est acheminé vers le patient. Le dispositif connu présente également l'inconvénient qu'au cours d'une rapide phase de purge, il faut disposer d'un gaz de rinçage pour nettoyer les lits d'adsorption et pour retirer l'anesthésique. L'invention a pour but de perfectionner un dispositif de réutilisation d'anesthésique pour permettre une bonne commande du dosage de l'anesthésique. Ce but est atteint grâce à un dispositif d'adsorption et de désorption d'anesthésique, comprenant : -un filtre d'adsorption présentant au moins un premier lit d'adsorption et un deuxième lit d'adsorption, - une conduite d'inspiration et une conduite d'expiration, situées entre un dispositif d'assistance respiratoire et un patient, qui sont conçues pour acheminer du gaz respiratoire à travers l'un des lits d'adsorption, - un moyen de pivotement conçu pour exposer en alternance le premier lit d'adsorption et le deuxième lit d'adsorption à la conduite d'inspiration et à la conduite d'expiration et - un doseur d'anesthésique destiné à dégager de l'anesthésique au niveau du lit d'adsorption pendant la période d'adsorption. L'avantage apporté par le dispositif selon l'invention réside dans le dégagement régulier de l'anesthésique dans le gaz respiratoire, en ayant recours à des doseurs d'anesthésique fonctionnant selon différents principes.
On dispose ainsi d'un large spectre d'application et il est possible de doser tous les anesthésiques courants. Dans ce cas, de façon avantageuse, l'anesthésique est acheminé vers le gaz respiratoire à l'intérieur de la conduite d'expiration, du côté entrée du lit d'adsorption qui s'y trouve. Introduire l'anesthésique directement dans le lit d'adsorption, afin qu'il soit absorbé par toute la surface de ce dernier, s'inscrit également dans le cadre de l'invention. Dans ce cas, l'anesthésique peut, pendant la période qui précède la phase de désorption, se répartir régulièrement à l'intérieur du lit d'adsorption, avant d'être ensuite renvoyé au gaz inspiré au cours de l'inspiration suivante. Si c'est de l'anesthésique fluide qui est dosé, il peut s'évaporer directement dans la conduite d'expiration s'il s'agit d'un petit volume, ou un évaporateur séparé y est prévu. De façon avantageuse, le doseur d'anesthésique est raccordé à la conduite d'expiration du côté entrée du lit d'adsorption. Il est particulièrement avantageux que le filtre d'adsorption, en plus des lits d'adsorption, soit équipé d'au moins un ou de plusieurs secteurs vides. Dans ce cas, le filtre d'adsorption se présente avantageusement sous la forme d'un disque à filtres et présente avantageusement quatre lits d'adsorption et deux secteurs vides. Les secteurs vides ne présentent alors ni des caractéristiques d'adsorption, ni de désorption e` servent à faire baisser rapidement la concentration en anesthésique, afin que le patient puisse être purgé. Dans ce cas, les secteurs vides sont avantageusement placés sur le disque à filtres de telle sorte qu'ils puissent être amenés à pivoter simultanément aussi bien dans la conduite d'inspiration que dans la conduite d'expiration. Afin d'améliorer les propriétés de désorption des lits d'adsorption, il est avantageux de prévoir un dispositif de chauffage, dans la zone du filtre d'adsorption. Ce dispositif de chauffage se présente avantageusement sous la forme d'un émetteur d'infrarouge ou d'un émetteur d'UV. Avantageusement, la concentration en anesthésique est surveillée soit dans la conduite d'inspiration, soit dans la conduite d'expiration, soit directement dans la zone du raccord menant au patient. A cet effet, il est possible d'utiliser des systèmes de mesure qui détectent directement la concentration en anesthésique, ou on utilise des systèmes de mesure à aspiration, qui prélèvent, dans le gaz respiratoire, un échantillon de gaz à analyser.
Dans le dispositif selon l'invention, il est possible d'utiliser des doseurs d'anesthésique qui dégagent soit de l'anesthésique liquide, soit de l'anesthésique gazeux. En cas de dosage d'anesthésique gazeux, il est aussi possible d'introduire directement de la vapeur saturée d'anesthésique dans la conduite d'expiration.
Si l'on utilise un appareil de mesure d'anesthésique par aspiration, il peut être avantageux d'utiliser un évaporateur d'anesthésique que l'on trouve couramment dans le commerce recevant, comme gaz frais, le gaz respiratoire aspiré par l'appareil de mesure d'anesthésique. Ce gaz respiratoire est enrichi en anesthésique à l'intérieur de l'évaporateur d'anesthésique, puis réacheminé vers le gaz respiratoire du côté entrée du lit d'adsorption situé dans la conduite d'expiration. On évite ainsi une perte en gaz respiratoire due à la mesure par aspiration. Ce type d'ajout d'anesthésique permet d'obtenir une efficacité particulièrement élevée. L'anesthésique stocké dans la conduite d'expiration par le lit d'adsorption qui s'y trouve doit être réacheminé vers le gaz inspiré au cours d'une phase d'inspiration. A cet effet est prévu un moyen de pivotement qui fait pivoter les lits d'adsorption du filtre d'adsorption entre la conduite d'inspiration et la conduite d'expiration. Le pivotement peut être de type oscillatoire, ou être exécuté sous forme de simple mouvement de rotation ; des lits d'adsorption supplémentaires peuvent aussi être prévus sur le filtre d'adsorption. Grâce à une ligne d'acheminement de signaux, qui établit une liaison de transmission de données entre le moyen de pivotement et l'appareil d'assistance respiratoire branché, on peut adapter la commutation aux phases respiratoires. De façon préférée, la commutation s'opère respectivement à la fin d'une phase respiratoire complète. Dans le cas le plus simple, le moyen de pivotement est un moteur relié au filtre d'adsorption. Dans la mesure où il n'existe aucune possibilité de synchronisation avec l'appareil d'assistance respiratoire, il est possible de prévoir, directement dans la conduite d'inspiration ou dans la conduite d'expiration, un détecteur de phases respiratoires destiné à produire des signaux de commutation pour le moyen de pivotement. II est particulièrement avantageux que l'appareil de mesure d'anesthésique, qui détecte la concentration en anesthésique inspirée et expirée, ainsi que la concentration en dioxyde de carbone, soit directement utilisé pour détecter les phases respiratoires. Dans ce cas, la détection des phases respiratoires est possible par le biais de l'évaluation de la courbe de concentration en dioxyde de carbone dans le gaz respiratoire. De façon avantageuse, l'appareil de mesure d'anesthésique, le doseur d'anesthésique et un régulateur sont des composants d'un circuit de régulation destiné à réguler une concentration prédéterminée en anesthésique dans le gaz respiratoire. Grâce à un ajusteur de la valeur de consigne, une certaine concentration en anesthésique est prédéterminée, et la valeur réelle à proximité du patient est détectée par l'appareil de mesure d'anesthésique. Etant donné que l'anesthésique est envoyé dans le gaz respiratoire en passant par le lit d'adsorption situé dans la conduite d'expiration, d'éventuelles suroscillations dans le circuit de régulation sont éliminées, étant donné qu'on dispose, dans le lit d'adsorption, d'un réservoir intermédiaire suffisamment important pour compenser les écarts. Pour obtenir une élévation rapide de la concentration chez le patient, il est avantageux de déplacer au moins temporairement la sortie du doseur d'anesthésique vers la conduite d'inspiration. On obtient ainsi un afflux d'anesthésique important dans le gaz inspiré, qui échappe à l'influence des lits d'adsorption. Pour conditionner le gaz respiratoire, il est prévu, à proximité du patient, un échangeur de chaleur et d'humidité. Cet échangeur de chaleur et d'humidité stocke l'humidité dégagée lors de l'expiration et la réintroduit dans le gaz inspiré, lors de la phase d'inspiration suivante. Si l'humidité du gaz respiratoire ainsi obtenue est insuffisante, il est possible de prévoir en supplément, dans une conduite de dérivation menant au patient, un humidificateur qui instaure une humidité suffisante dans le gaz respiratoire. Avantageusement, les lits d'adsorption sont constitués en un non-tissé de fibres de carbone.
De façon avantageuse, le doseur d'anesthésique est conçu pour pouvoir être raccordé, au moins temporairement, à la conduite d'inspiration. Un exemple d'exécution de l'invention est représenté sur le dessin et va maintenant être expliqué plus en détail. Sur le dessin : la figure 1 représente un dispositif d'assistance respiratoire associé à un module de gaz anesthésiant, la figure 2 représente une variante d'exécution par rapport à la figure 1, la figure 3 représente un disque à filtres pourvu de secteurs vides.
La figure 1 représente schématiquement un dispositif d'assistance respiratoire 1 associé à un module de gaz anesthésiant 2 servant à l'adsorption et à la désorption d'anesthésique. Le dispositif d'assistance respiratoire 1 contient du gaz respiratoire frais provenant d'une ou de plusieurs sources de gaz sous pression 3. Le gaz inspiré parvient à un patient 5 en passant par une conduite d'inspiration 4 et le module de gaz anesthésiant 2. Le gaz expiré repart à travers une conduite d'expiration 6 et le module de gaz anesthésiant 2 pour parvenir dans le dispositif d'assistance respiratoire 1. Une sortie de gaz respiratoire 7 présente sur le dispositif d'assistance respiratoire 1 est reliée à un filtre d'adsorption 8 qui retient les résidus d'anesthésique.
A proximité du patient 5, la conduite d'inspiration 4 et la conduite d'expiration 6 sont raccordées par un élément en Y 9 et un tube d'assistance respiratoire 10 monté sur l'élément en Y 9 permet la liaison d'écoulement avec le poumon 11 du patient. Le gaz respiratoire utilisé est de l'air, auquel on ajoute de l'oxygène le cas échéant.
Le module de gaz anesthésiant 2 contient un disque à filtres 12 rotatif pourvu de quatre lits d'adsorption 13, 14, 15, 16 qui sont, en alternance, traversés par du gaz inspiré, au cours d'une phase de désorption ou exposés au gaz expiré, au cours d'une phase d'adsorption. Le disque à filtres 12 est monté de telle sorte qu'un premier lit d'adsorption 1:3 se trouve à l'intérieur de la conduite d'inspiration 4 et est traversé par du gaz inspiré, et qu'un deuxième lit d'adsorption 14 situé en face du premier lit d'adsorption 13 se trouve sur le parcours d'écoulement de la conduite d'expiration 6. Au cours de la phase d'inspiration, le produit anesthésique stocké dans le premier lit d'adsorption 13 se dégage dans le gaz inspiré, tandis que, lors de l'expiration, le produit anesthésique est stocké dans le deuxième lit d'adsorption 14.
Les résidus d'anesthésique subsistant le cas échéant dans le gaz expiré sont retenus dans le filtre d'adsorption 8 monté en aval de la sortie de gaz respiratoire 7. Le disque à filtres 12 est relié à un dispositif d'entraînement 17 qui, à la fin de la phase d'expiration, fait pivoter le lit d'adsorption chargé en anesthésique dans la zone de la conduite d'inspiration 4. Un détecteur de phases respiratoires 18 branché sur la conduite d'expiration 6 est relié à une unité de commande 19 qui produit des signaux de commutation destinés au dispositif d'entraînement 17. L'unité de commande 19 est raccordée au dispositif d'entraînement 17 par une ligne d'acheminement de données 20 bidirectionnelle et la synchronisation entre l'unité de commande 19 et le dispositif d'assistance respiratoire 1 passe par un circuit d'acheminement de signaux 21. Dans la zone des lits d'adsorption 15, 16 sont placés des émetteurs d'UV 22 afin d'améliorer leur capacité de désorption. Un doseur d'anesthésique 23 alimente un raccord pour anesthésique 24, monté du côté de l'entrée du deuxième lit d'adsorption 14, soit en anesthésique liquide, soit en vapeur saturée d'anesthésique. Le raccord pour anesthésique 24 peut également être monté directement à l'intérieur du deuxième lit d'adsorption 14, afin que l'anesthésique se répartisse régulièrement sur le deuxième lit d'adsorption 14. Afin que la conduite d'inspiration 4 soit rapidement baignée d'anesthésique, l'anesthésique peut également être brièvement mélangé au gaz respiratoire dans la conduite d'inspiration 4, par un autre raccord pour anesthésique 241. Un détecteur de gaz anesthésique 30 monté entre l'élément en Y 9 et le tube 10 est relié à un appareil de mesure d'anesthésique 25 et détecte la concentration en anesthésique présente dans le gaz inspiré et dans le gaz expiré. L'appareil de mesure d'anesthésique 25 et le doseur d'anesthésique 23 sont reliés à l'unité de commande 19 par des circuits d'acheminement de signaux 26, 27. L'unité de commande 19 contient un régulateur 28 qui se trouve en liaison fonctionnelle avec un ajusteur de la valeur de consigne 29 pour la concentration en anesthésique, le doseur d'anesthésique 22 servant d'organe de réglage et l'appareil de mesure d'anesthésique 25 servant d'indicateur de valeur effective. Le régulateur 28, le doseur d'anesthésique 23, l'appareil de mesure d'anesthésique 25 et le détecteur de gaz anesthésique 30 constituent ensemble un circuit de régulation qui permet de régler une concentration en anesthésique prédéterminée par l'ajusteur de la valeur de consigne 29.
Il est prévu sur l'élément en Y 9, pour conditionner le gaz respiratoire, un échangeur de chaleur et d'humidité 31. En plus, en cas de besoin, le gaz inspiré peut encore être humidifié avec un humidificateur 32 optionnel. La figure 2 représente une forme d'exécution alternative pour le dosage d'anesthésique, dans laquelle un appareil de mesure d'anesthésique 251 à aspiration est utilisé en combinaison avec un évaporateur d'anesthésique 231 fonctionnant selon le principe de la dérivation. Le gaz respiratoire prélevé au niveau du patient 5 pour l'analyser est acheminé par une conduite de recyclage 252 à travers l'évaporateur d'anesthésique 231 et y est enrichi en anesthésique. Le gaz respiratoire ainsi conditionné est réintroduit dans le courant de gaz respiratoire au niveau du raccord pour anesthésique 24. Les mêmes composants sont désignés par les rnêmes références qu'à la figure 1. On évite ainsi une perte en gaz due à la mesure de concentration par aspiration.
La figure 3 représente un disque à filtres 121 qui constitue une variante par rapport aux figures 1 et 2, dans lequel sont prévus, outre quatre lits d'adsorption 13, 14, 15, 16, deux secteurs vides 33, 34 qui ne possèdent aucune propriété d'adsorption ou de désorption et qui ne servent qu'à faire transiter le gaz. Grâce aux secteurs vides 33, 34, l'anesthésique peut être retiré pendant un cours laps de temps des canaux de gaz anesthésique 4, 6, lorsque ceux-ci sont disposés aussi bien dans la conduite d'inspiration 4 que dans la conduite d'expiration 6. Les lits d'adsorption 13, 14, 15, 16 peuvent rester dans leur état originel d'adsorption ou de désorption et, en cas de besoin, être directement réutilisés pour acheminer de l'anesthésique vers le gaz respiratoire.
Liste des références 1 Dispositif d'assistance respiratoire 2 Module de gaz anesthésiant 3 Source de gaz sous pression 4 Conduite d'inspiration 5 Patient 6 Conduite d'expiration 7 Sortie de gaz respiratoire 8 Filtre d'adsorption 9 Elément en Y 10 Tube d'assistance respiratoire 11 Poumon du patient 12, 121 Disque à filtres 13, 14, 15, 16 Lits d'adsorption 17 Dispositif d'entraînement 18 Détecteur de phases respiratoires 19 Unité de commande 20 Ligne d'acheminement de données 21 Circuit d'acheminement de signaux 22 Emetteur d'UV 23 Doseur d'anesthésique 231 Evaporateur d'anesthésique 24 241 Raccord pour anesthésique 25 251 Appareil de mesure d'anesthésique 252 Conduite de recyclage 26, 27 Ligne d'acheminement de données 28 Régulateur 29 Ajusteur de la valeur de consigne 30 Détecteur de gaz anesthésique 31 Echangeur de chaleur et d'humidité 32 Humidificateur 33, 34 Secteur vide35

Claims (13)

Revendications
1. Dispositif d'adsorption et de désorption d'anesthésique, comprenant : -un filtre d'adsorption (12, 121) présentant au moins un premier lit d'adsorption (13) et un deuxième lit d'adsorption (14), - une conduite d'inspiration (4) et une conduite d'expiration (6), situées entre un dispositif d'assistance respiratoire (1) et un patient (5), qui sont conçues pour acheminer du gaz respiratoire à travers l'un des lits d'adsorption (13, 14), - un moyen de pivotement (17) conçu pour exposer en alternance le premier lit d'adsorption (13) et le deuxième lit d'adsorption (14) à la conduite d'inspiration (4) et à la conduite d'expiration (6) et - un doseur d'anesthésique (23, 231) destiné à dégager de l'anesthésique au niveau du lit d'adsorption (13, 14) pendant la période d'adsorption.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le doseur d'anesthésique (23, 231) est raccordé à la conduite d'expiration (6) du côté entrée du lit d'adsorption (13, 14).
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un filtre d'adsorption (121), venant s'ajouter aux lits d'adsorption (13, 14), 25 présente au moins un secteur vide (33, 34).
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'est prévu, dans la zone du filtre d'adsorption (12, 121), un dispositif de chauffage (22) qui améliore la désorption des lits d'adsorption (13, 14).
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage est conformé en émetteur d'UV (22).
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en 35 ce qu'est prévu, dans la trajectoire du gaz de la conduite d'inspiration (4) ou de la conduite d'expiration (6), ou dans une trajectoire de gaz commune à la 30conduite d'inspiration (4) et à la conduite d'expiration (6), un appareil de mesure d'anesthésique (25, 251) détectant la concentration en anesthésique.
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en 5 ce que le doseur d'anesthésique (23, 231) est conçu pour dégager de l'anesthésique liquide ou gazeux.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le doseur d'anesthésique, associé à un appareil de mesure d'anesthésique (251) 10 par aspiration, est un évaporateur d'anesthésique (231).
9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le moyen de pivotement (17), par l'intermédiaire d'une ligne d'acheminement de signaux (21) reliée au dispositif d'assistance respiratoire 15 (1), reçoit des signaux de synchronisation en rapport avec les phases respiratoires, pour le pivotement des lits d'adsorption (13, 14).
10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'est prévu, dans la conduite d'inspiration (4) ou dans la conduite 20 d'expiration (6), un détecteur de phases respiratoires (18) destiné à produire des signaux de commutation pour le moyen de pivotement (17).
11. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que l'appareil de mesure d'anesthésique (25, 251), associé au doseur 25 d'anesthésique (23, 231) et à un régulateur (28), sont des composants d'un circuit de régulation destiné à réguler une concentration prédéterminée en anesthésique.
12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en 30 ce que les lits d'adsorption (13, 14) sont constitués en un non-tissé de fibres de carbone.
13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le doseur d'anesthésique (23, 231) est conçu pour pouvoir être 35 raccordé, au moins temporairement, à la conduite d'inspiration (4).
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