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EP2678061A1 - Appareil de suivi de l'observance d'un traitement de l'apnée obstructive du sommeil - Google Patents

Appareil de suivi de l'observance d'un traitement de l'apnée obstructive du sommeil

Info

Publication number
EP2678061A1
EP2678061A1 EP12705319.7A EP12705319A EP2678061A1 EP 2678061 A1 EP2678061 A1 EP 2678061A1 EP 12705319 A EP12705319 A EP 12705319A EP 2678061 A1 EP2678061 A1 EP 2678061A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
venturi
inlet
pressure
gas
outlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP12705319.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Claude Weber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Air Liquide SA, LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical Air Liquide SA
Publication of EP2678061A1 publication Critical patent/EP2678061A1/fr
Ceased legal-status Critical Current

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Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for monitoring the observance of a treatment of obstructive sleep apnea.
  • the obstruction that occurs during sleep has two main causes that are lack of muscle tone and heaviness.
  • the excessive presence of tissues in the upper airways and anatomical deformities exacerbate the consequences of these factors.
  • the body relaxes and muscle tissue, such as tongue and soft palate, for example, lose their rigidity.
  • the effect of gravity pushes these tissues towards the back of the throat, which closes the upper airways.
  • each obstruction deprives the body of oxygen and therefore forces it to keep carbon dioxide (C0 2 ) that it would expel normally during the expiration phases. It follows that the gas balance of the blood is disrupted and the body is exposed to a "toxic" environment. When the body "signals” that it needs more oxygen, the brain wakes up the sleeper, breathing resumes and the person goes back to the next obstruction.
  • These obstructions also cause an increase in heart rate and blood pressure, and eventually weaken the body's "automatic” response capacity, resulting in more and more severe apneas and hypopneas.
  • Symptoms of sleep deprivation in people with OSA include excessive daytime sleepiness, lack of concentration, poor memory, and even depressive mood.
  • High blood pressure and low blood oxygen levels are common symptoms for people with sleep apnea, but these are difficult symptoms to detect.
  • There are other more easily identified symptoms such as daytime sleepiness, snoring, apnea or irregular breathing during sleep, loss of concentration.
  • Effective treatment of OSA involves applying positive air pressure to the patient's airways. The air pressure acts as an "air cushion" that keeps the upper airways open and prevents apnea.
  • CPAP treatment is an effective treatment for OSAS patients if its application is well followed. It can then lead to a clear improvement in the quality of life of the patient. On the other hand, the effects of the treatment are negligible, or even nil, if the patient does not observe his treatment for at least 4 hours per night.
  • Knowing the patient's compliance, ie measuring the actual time during which they are following their treatment is therefore essential. Similarly, knowing in real time the effectiveness of treatment is a valuable aid to adjust the prescription treatment by the attending physician.
  • Document WO-A-2009136101 discloses a device for monitoring the observance of an obstructive sleep apnea treatment comprising an air flow sensor circulating in the patient circuit.
  • WO-A-2011/067300 proposes an apparatus for monitoring a respiratory parameter of a patient comprising a convergent / divergent device and a pressure measurement system making it possible to measure the pressure between two portions of said convergent / divergent device having different sections.
  • a similar apparatus is described in US-A-2004/0167419.
  • the document EP-A-2017586 teaches a monitoring device for CPAP type breathing apparatus comprising a pressure measurement system for measuring the pressure in a duct conveying air under pressure, which duct passes through said device.
  • the present invention aims to improve the devices for monitoring the compliance of an oxygen therapy treatment incorporating a venturi so as to allow a measurement as as accurate and sensible as possible of the gas flow by minimizing the pressure drop resulting from the passage of the gas into the venturi.
  • the solution of the present invention thus relates to a device for monitoring the observance of a treatment of obstructive sleep apnea comprising a gas passage and a venturi having a cylindrical inlet and outlet, said venturi being arranged axially in said gas passage, a first pressure sensor and a second pressure sensor, characterized in that the inlet and the outlet of the venturi have diameters D1 between 10 and 25 mm, and the venturi comprises, arranged successively between said inlet and outlet, a convergent portion in the shape of an arc of a circle, a cylindrical neck of diameter less than the diameter D1 of the inlet, and a diverging portion characterized by an angle of divergence of between 5 ° and 15 °, and in which the diameter D2 of the neck of the venturi is between 5 and 15 mm, and the length L2 of the neck of the venturi is between 3 and 12 mm.
  • the venturi of the invention makes it possible to achieve an accurate and reliable measurement of the flow flowing in the gas passage. Indeed, knowing that the gas flow rate is proportional to the root of the gas pressure drop between the inlet and the neck of the vacuum device, thanks to the venturi of the invention and its particular geometry, the pressure drop between the Venturi inlet (sensor) and the Venturi neck is sufficient to obtain a flow measurement accurate enough to detect respiratory events in the patient but, conversely, low enough not to affect the treatment of the patient, that is, no more than 0.2 cm H 2 0 of output pressure loss for a normal use rate of about 70 1 / min.
  • the venturi is designed to obtain a pressure loss of less than 80 Pa for the flow range in question, thanks to its particular geometry, especially the selection of the diameter D2 of the neck between 5 and 15 mm and its length. L2 between 3 and 12 mm, can limit the pressure drop in the patient circuit and thus minimize the impact on the treatment of the patient while maintaining a sufficient sensitivity to allow the measurement of compliance with this treatment as well as the detection of residual respiratory events.
  • venturi associated with the pressure sensors allows both to obtain a better sensitivity of detection of respiratory events and to minimize the disturbance of the treatment.
  • the venturi of the invention is designed to limit the pressure loss of the gas between said inlet and outlet, that is to say so as to have a loss of pressure, between its inlet and its outlet, less than 100. Pa for a gas flow in the passage between 110 and 150 liters per minute. Preferably, this pressure loss is less than 80 Pa.
  • the venturi is of the nozzle type. This geometry of the venturi is in accordance with the aforementioned ISO 5167-3 standard, and has the advantage of allowing a low pressure loss of the gas while ensuring a good stability of the gas flow.
  • the apparatus according to the invention may comprise one or more of the following characteristics:
  • the inlet and outlet have an identical diameter of between 13 and 20 mm, preferably between 16 and 18 mm.
  • the inlet and the outlet are of cylindrical shape and have diameters D1 identical, preferably between 16 and 18 mm.
  • the diameter D1 is adapted to the output diameter of the air generator of the CPAP treatment apparatus. More preferably, the diameter D1 of the inlet of the venturi is equal to about 17.3 mm.
  • the venturi comprises a convergent portion having a profile formed by two successive arcs of circles
  • the angle of divergence a is less than or equal to 12 °, preferably less than or equal to 10 °, advantageously equal to approximately 8 °.
  • the diameter D 2 of the neck of the venturi is between 7 and 13 mm, preferably between 9 and 11 mm, advantageously equal to about 10 mm.
  • the choice of the diameter of the neck and the angle of divergence allows a good compromise between the decrease of the pressure loss in the venturi and the increase of its sensitivity of detection.
  • the length L2 of the neck is between 5 and 10 mm, preferably of the order of 7 to 8 mm, in particular equal to about 7.5 mm.
  • the venturi comprises a convergent portion having a profile formed by a first arc of first radius R1 and a second arc of circle of second radius R2 in which the said first and second radii are less than 10 mm, preferably smaller than at 5 mm.
  • the venturi has a total length of between 90 and 100 mm.
  • a first pressure sensor positioned at the inlet of the venturi for measuring the pressure of the gas at the inlet of the venturi; and a second pressure sensor positioned at the neck of the venturi to measure the pressure of the gas at the neck of the venturi.
  • first additional pressure sensor provided at the inlet of the gas passage and measuring the absolute pressure of the gas at the connection with the air generator of the PPC treatment device and / or a second sensor of additional pressure provided at the outlet of the gas passage and measuring the absolute pressure at the connection with the air duct bringing air to the mask of the patient.
  • processing means able to process the measured flow rate and pressure values in order to deduce therefrom at least one processing time datum and at least one treatment efficiency datum.
  • the processing means may comprise means for correcting possible measurement errors due, for example, to variations in temperature and / or pressure and / or humidity in the air.
  • data storage means arranged to store at least one of said data.
  • the user further comprises one or more indicators, such as colored LEDs, for example red and green, providing the user with information relating to the effectiveness of the treatment.
  • indicators such as colored LEDs, for example red and green

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Abstract

L'invention concerne un appareil (2, 4) de suivi d'un traitement de l'apnée obstructive du sommeil comprenant un passage (10) de gaz et un venturi (16) présentant une entrée (40) et une sortie (42) de forme cylindrique, ledit venturi (16) étant agencé axialement dans ledit passage (10) de gaz, un premier capteur de pression (101) et un deuxième capteur de pression (102). L'entrée (40) et la sortie (42) du venturi (16) ont des diamètres (D1) compris entre et 25 mm. Le venturi (16) comprend, agencés successivement entre lesdites entrée (40) et sortie (42), une portion convergente (44) en arc de cercle(46,48), un col (50) cylindrique de 10 diamètre inférieur au diamètre (D1) de l'entrée (40), et une portion divergente (52) caractérisée par un angle de divergence (α) compris entre 5° et 15°. L'invention concerne également une installation de traitement de l'apnée du sommeil comprenant une source de gaz sous pression (6) reliée à un masque respiratoire (8) par l'intermédiaire d'un conduit de gaz (30), ainsi qu'un appareil (2, 4) selon l'invention agencé entre ladite source de gaz (6) et ledit masque respiratoire (8).

Description

Appareil de suivi de l'observance d'un traitement de l'apnée obstructive du sommeil
La présente invention concerne un appareil de suivi de l'observance d'un traitement de l'apnée obstructive du sommeil.
Le syndrome d'apnée obstructive du sommeil (SAOS) est un trouble répandu affectant des millions d'adultes et d'enfants, qui se caractérise par une obstruction des voies aériennes supérieures, laquelle peut provoquer des ronflements ou des arrêts de la respiration durant le sommeil.
L'obstruction qui a lieu pendant le sommeil a deux causes principales qui sont le manque de tonus musculaire et la pesanteur. En effet, la présence excessive de tissus dans les voies aériennes supérieures et des déformations anatomiques aggravent les conséquences de ces facteurs. Ainsi, pendant le sommeil, particulièrement pendant le sommeil paradoxal, le corps se détend et les tissus musculaires, comme la langue et le voile du palais par exemple, perdent de leur rigidité. Par ailleurs, lorsque l'on dort en position allongée, l'effet de la pesanteur pousse ces tissus vers le fond de la gorge, ce qui ferme les voies aériennes supérieures.
Lorsqu'ils bloquent complètement les voies aériennes supérieures, ces tissus empêchent la personne de respirer au risque de provoquer une asphyxie. Mais, en général, la personne se réveille assez pour reprendre le contrôle de ses voies aériennes supérieures et respirer, avant de se rendormir. Chez une personne souffrant du SAOS, ce phénomène peut se produire des dizaines voire des centaines de fois par nuit mais habituellement la personne ne s'en rappelle pas au réveil.
Or, chaque obstruction prive le corps d'oxygène et le force donc à garder du dioxyde de carbone (C02) qu'il expulserait normalement lors des phases d'expiration. Il s'ensuit que l'équilibre gazeux du sang est perturbé et le corps est exposé à un environnement "toxique". Lorsque le corps "signale" qu'il a besoin de plus d'oxygène, le cerveau réveille le dormeur, la respiration reprend et la personne se rendort jusqu'à la prochaine obstruction. Ces obstructions entraînent également une augmentation du rythme cardiaque et de la pression artérielle, et éventuellement affaiblissent la capacité de réaction "automatique" du corps, ce qui se traduit par des apnées et hypopnées de plus en plus sévères.
Les micro-réveils cycliques que connaissent les personnes atteintes du SAOS affectent la qualité de leur sommeil. Les symptômes de la privation de sommeil chez les personnes atteintes du SAOS sont notamment une somnolence diurne excessive, un manque de concentration, une mauvaise mémoire, voire même un état dépressif. L'hypertension et la baisse du taux d'oxygène sanguin sont des symptômes fréquents pour les personnes qui souffrent d'apnée du sommeil, mais ce sont des symptômes difficiles à détecter. Il existe par ailleurs d'autres symptômes plus faciles à identifier tels que somnolence diurne, ronflements, apnées ou respiration irrégulière pendant le sommeil, perte de concentration. Un traitement efficace du SAOS consiste à appliquer une pression positive d'air aux voies respiratoires du patient. La pression d'air agit comme un "coussin d'air" qui maintient ouvertes les voies respiratoires supérieures et empêche les apnées. Pour ce faire, on utilise typiquement un appareil de type à PPC (« Pression Positive Continue ») ou CPAP (en anglais pour « Continuous Positive Airway Pressure ») qui délivre de l'air légèrement pressurisé aux voies aériennes du patient, via une conduite souple, appelée circuit patient, reliée à un masque respiratoire, généralement un masque nasal ou facial.
Le traitement par PPC est un traitement efficace pour les patients atteints du SAOS si son application est bien suivie. Il peut alors conduire à une nette amélioration de la qualité de vie du patient. En revanche, les effets du traitement sont négligeables, voire nuls, si le patient n'observe pas son traitement pendant au moins 4 heures par nuit.
Connaître l'observance des patients, c'est-à-dire mesurer le temps réel pendant lequel ils suivent leur traitement est donc essentiel. De même, connaître en temps « réel » l'efficacité du traitement est une aide précieuse pour ajuster la prescription du traitement par le médecin traitant.
On connaît du document WO-A-2009136101 un appareil de suivi de l'observance d'un traitement de l'apnée obstructive du sommeil comprenant un capteur de débit d'air circulant dans le circuit patient.
L'insertion d'un tel capteur dans le circuit patient peut, néanmoins, générer une perte de pression ayant pour conséquence de diminuer la pression d'air au niveau du masque du patient. La pression réelle de traitement ne correspond alors plus à la pression prescrite. Il faut également que le capteur délivre un signal de fiabilité suffisante, tout en présentant un coût limité.
Le document WO-A-2011/067300 propose un appareil de suivi d'un paramètre respiratoire d'un patient comprenant un dispositif convergent/divergent et un système de mesure de pression permettant de mesurer la pression entre deux portions dudit dispositif convergent/divergent ayant des sections différentes. Un appareil analogue est décrit par US- A-2004/0167419.
Par ailleurs, le document EP-A-2017586 enseigne un dispositif de monitoring pour appareil respiratoire de type CPAP comprenant un système de mesure de pression permettant de mesurer la pression dans un conduit véhiculant de l'air sous pression, lequel conduit traverse ledit dispositif.
Enfin, la norme internationale ISO 5167-3 liste les caractéristiques que doivent avoir les systèmes de mesure de débit des fluides de types buses et buses à venturi utilisées en tant qu'appareils déprimogènes insérés dans les conduits de section circulaire servant à véhiculer les fluides.
La présente invention vise à améliorer les dispositifs de suivi de l'observance d'un traitement d'oxygénothérapie incorporant un venturi de manière à permettre une mesure aussi précise et sensible que possible du débit gazeux en minimisant la chute de pression résultant du passage du gaz dans le venturi.
La solution de la présente invention porte alors sur un appareil de suivi de l'observance d'un traitement de l'apnée obstructive du sommeil comprenant un passage de gaz et un venturi présentant une entrée et une sortie de forme cylindrique, ledit venturi étant agencé axialement dans ledit passage de gaz, un premier capteur de pression et un deuxième capteur de pression, caractérisé en ce que l'entrée et la sortie du venturi ont des diamètres Dl compris entre 10 et 25 mm, et le venturi comprend, agencés successivement entre lesdites entrée et sortie, une portion convergente en arc de cercle, un col cylindrique de diamètre inférieur au diamètre Dl de l'entrée, et une portion divergente caractérisée par un angle de divergence a compris entre 5° et 15°, et dans lequel le diamètre D2 du col du venturi est compris entre 5 et 15 mm, et la longueur L2 du col du venturi est comprise entre 3 et 12 mm.
Le venturi de l'invention permet de réaliser une mesure précise et fiable du débit circulant dans le passage de gaz. En effet, sachant que le débit de gaz est proportionnel à la racine de la chute de pression gazeuse entre l'entrée et le col de l'appareil déprimogène, grâce au venturi de l'invention et à sa géométrie particulière, la chute de pression entre l'entrée du Venturi (capteur) et le col du Venturi est suffisante pour obtenir une mesure de débit suffisamment précise pour détecter les événements respiratoires chez le patient mais, à l'inverse, suffisamment faible pour ne pas affecter le traitement du patient, c'est-à-dire pas plus de 0.2 cm H20 de perte de pression en sortie pour un débit d'utilisation normal de 70 1/min environ.
Le venturi est conçu de manière à obtenir pour la plage de débit considérée une perte de pression inférieure à 80 Pa, et ce, grâce à sa géométrie particulière, notamment le fait de sélectionner le diamètre D2 du col entre 5 et 15 mm et sa longueur L2 entre 3 et 12 mm, permet de limiter la chute de pression dans le circuit patient et donc de limiter au maximum l'impact sur le traitement du patient tout en conservant une sensibilité suffisante afin de permettre la mesure de l'observance de ce traitement ainsi que la détection des événements respiratoires résiduels.
Utiliser un tel venturi selon l'invention associé aux capteurs de pression permet à la fois d'obtenir une meilleure sensibilité de détection des événements respiratoires et de réduire au maximum la perturbation du traitement.
En outre, cela présente aussi l'avantage d'être peu coûteux en raison notamment des possibilités de moulage, lors de sa fabrication, et insensible au taux d'humidité de l'air.
Avantageusement, le venturi de l'invention est agencé pour limiter la perte de pression du gaz entre lesdites entrée et sortie, c'est-à-dire de manière à avoir une perte de pression, entre son entrée et sa sortie, inférieure à 100 Pa pour un débit de gaz dans le passage compris entre 110 et 150 litres par minute. De préférence, cette perte de pression est inférieure à 80 Pa. Selon une réalisation préférée, le venturi est de type tuyère. Cette géométrie du venturi est conforme à la norme ISO 5167-3 susmentionnée, et présente l'avantage de permettre une faible perte de pression du gaz tout en garantissant une bonne stabilité du flux de gaz.
Selon le cas, l'appareil selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- l'entrée et la sortie ont un diamètre identique compris entre 13 et 20 mm, de préférence entre 16 et 18 mm.
- avantageusement, l'entrée et la sortie sont de forme cylindrique et ont des diamètres Dl identiques, de préférence compris entre 16 et 18 mm. En fait, le diamètre Dl est adapté au diamètre de sortie du générateur d'air de l'appareil de traitement PPC. De manière plus préférée, le diamètre Dl de l'entrée du venturi est égal à environ 17,3 mm.
- le venturi comprend une portion convergente ayant un profil formé de deux arcs de cercles successifs
- l'angle de divergence a est inférieur ou égal à 12°, de préférence inférieur ou égal à 10°, avantageusement égal à environ 8°.
- le diamètre D2 du col du venturi est compris entre 7 et 13 mm, de préférence compris entre 9 et 11 mm, avantageusement égal à environ 10 mm. En fait, le choix du diamètre du col et de l'angle de divergence permet un bon compromis entre la diminution de la perte de pression dans le venturi et l'augmentation de sa sensibilité de détection.
- la longueur L2 du col est comprise entre 5 et 10 mm, avantageusement de l'ordre de 7 à 8 mm, notamment égale à environ 7,5 mm.
- le venturi comprend une portion convergente ayant un profil formé de d'un premier arc de cercle de premier rayon RI et d'un deuxième arc de cercle de second rayon R2 où lesdits premier et second rayons sont inférieurs à 10 mm, de préférence inférieurs à 5 mm.
- le venturi a une longueur totale comprise entre 90 et 100 mm.
- un premier capteur de pression positionné au niveau de l'entrée du venturi pour mesurer la pression du gaz au niveau de l'entrée du venturi ; et un deuxième capteur de pression positionné au niveau du col du venturi pour mesurer la pression du gaz au niveau du col du venturi. On peut de la sorte établir le débit de gaz.
- il comprend un premier capteur de pression supplémentaire prévu à l'entrée du passage de gaz et mesurant la pression absolue du gaz au niveau de la connexion avec le générateur d'air de l'appareil de traitement PPC et/ou un deuxième capteur de pression supplémentaire prévu en sortie du passage de gaz et mesurant la pression absolue au niveau de la connexion avec le conduit d'air amenant l'air au masque du patient.
- il comprend des moyens de traitement aptes à traiter les valeurs de débit et de pression mesurées pour en déduire au moins une donnée de durée de traitement et au moins une donnée d'efficacité du traitement. Les moyens de traitement peuvent comprendre des moyens de correction des erreurs de mesure éventuelles dues, par exemple, à des variations de la température et/ou de la pression et/ou de l'humidité de l'air.
- il comprend des moyens de stockage de données agencés pour mémoriser au moins l'une desdites données.
- il comprend des moyens de transmission agencés pour transmettre au moins l'une desdites données vers un serveur distant. Ce serveur distant est notamment situé dans le centre de soins dans lequel le patient est suivi ou chez un prestataire de services permettant un accès à distance du médecin traitant au serveur. Le médecin traitant dispose ainsi en temps réel des données d'observance du traitement par le patient.
- les moyens de stockage de données comprennent au moins une puce mémoire ou une carte mémoire, de préférence enfichable, par exemple une carte SD ou analogue.
- les moyens de transmission comprennent un système émetteur sans fil, notamment de type radio fréquence, bluetooth, Zigbee, wifï, GSM ou GPRS, et une antenne permettant d'assurer une transmission sans fil des données adaptée au type d'émetteur et insérée dans le boîtier.
- le système émetteur radio fréquence comprend un modem GSM ou GPRS intégré ou extérieur au boîtier.
- il comprend en outre un ou des indicateurs, telles des LEDs de couleurs, par exemple rouge et verte, fournissant à l'utilisateur une information relative à l'efficacité du traitement.
- le venturi est agencé de manière à avoir une pression différentielle utile environ 6 fois supérieure à la perte de pression du gaz entre l'entrée et la sortie dudit venturi. Ce rapport entre la pression différentielle utile et la perte de pression du gaz garantit une bonne sensibilité de détection des événements respiratoires du venturi.
L'invention concerne également une installation de traitement de l'apnée du sommeil comprenant une source de gaz sous pression reliée à un masque respiratoire par l'intermédiaire d'un conduit de gaz, caractérisée en ce qu'elle comporte un appareil selon l'invention, agencé entre ladite source de gaz et ledit masque respiratoire.
De préférence, la source de gaz sous pression est un dispositif de type CPAP ou BiPAP.
On va maintenant décrire des exemples de réalisation de l'invention, de façon plus précise mais non limitative, en références aux Figures annexées parmi lesquelles :
- la figure 1 est un schéma synoptique illustrant la structure d'un appareil de suivi de l'observance selon un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 2 est un schéma synoptique illustrant la mise en œuvre de l'appareil de suivi de l'observance de la figure 1; et
- la figure 3 est un schéma illustrant la géométrie du venturi selon un mode de réalisation de l'invention. Comme illustré en Figure 2, un appareil de suivi 2, 4 de l'observance d'un traitement de l'apnée obstructive du sommeil (AOS) selon la présente invention est formé d'un boîtier 4 venant se raccorder sur le trajet du gaz respiratoire, typiquement de l'air sous pression, c'est-à- dire sur le circuit patient 30 reliant un appareil de traitement 6 de l'AOS au masque respiratoire 8, en général nasal, équipant un patient à traiter.
La pression de l'air délivré par l'appareil de traitement 6 est une pression relative prescrite par le médecin et comprise entre 4 et 20 cm H20. Cette pression est régulée par un générateur d'air de l'appareil de traitement 6. Elle correspond sensiblement à la pression dans le masque 8 branché sur le nez du patient à la chute de pression près dans le circuit patient.
La connexion de l'appareil de suivi 4 au circuit patient de l'appareil de traitement 6 est réalisée de préférence au moyen de tubes flexibles à embouts classiques, par exemple des embouts de diamètre égal à 22 mm et conformes à la norme ISO 5356-1.
Comme illustré sur la Figure 1, le boîtier 4 comprend un passage 10 interne de gaz avec une entrée 12 et une sortie 14 au sein duquel transite le gaz débité par l'appareil 6 de traitement de l'AOS, avant d'être envoyé au patient.
Un venturi 16 est agencé dans le boîtier 4 et relié au passage 10 de manière à permettre une mesure du débit du gaz circulant à l'intérieur dudit passage 10, c'est-à-dire entre l'entrée 12 et la sortie 14 du passage 10. Ce débit de gaz est notamment compris entre 0 et 130 litres par minute. Ses parois sont, de préférence, lisses.
Ainsi que cela apparaît sur la Figure 3, le venturi 16 comprend deux capteurs de pression 101, 102. La différence des pressions mesurées par les capteurs 101 et 102 est proportionnelle au carré du débit dans le venturi 16.
Les capteurs de pression 101, 102 du venturi 16 sont raccordés par ailleurs à des moyens de traitement 22, tels qu'un micro contrôleur, par exemple le micro contrôleur MSP430 de Texas Instruments, mettant en œuvre des algorithmes capables de traiter les mesures de pression et de débit afin d'en déduire, entre autres, la durée de traitement journalier et l'efficacité du traitement de l'AOS du patient.
Les moyens de traitement 22 comprennent, de préférence, des moyens de correction des erreurs de mesure éventuelles dues par exemple à de faibles variations de la température et/ou de la pression et/ ou de l'humidité de l'air.
Les capteurs de pression 101, 102 peuvent être par exemple des capteurs BMP085 commercialisés par la société Bosch qui sont des capteurs barométriques de haute précision offrant une précision absolue jusqu'à 0,03 hPa et une consommation aussi basse que 3 μΑ.
Des moyens de stockage de données 24 sont utilisés pour mémoriser tout ou partie des données ainsi mesurées, par exemple une puce mémoire d'enregistrement de données ou une carte mémoire enfichable, notamment une carte mémoire flash de 8 Go de SST.
Par ailleurs, des moyens de transmission 26, par exemple un émetteur radio fréquence et son antenne, sont prévus pour transmettre, de préférence via une transmission sans fil, tout ou partie desdites données vers un récepteur situé à distance, tel un ordinateur ou un serveur, comme illustré sur la figure 2. L'émetteur radio fréquence peut, par exemple, être équipé d'une antenne de 870 MHz de PHYCOMP.
Des moyens d'alimentation en courant électrique, non représentés, sont raccordés électriquement aux capteurs 101, 102 aux moyens de stockage de données 24 et aux moyens de transmission 26 pour assurer l'alimentation électrique de l'appareil de suivi 2, par exemple une alimentation électrique à basse tension comprenant une ou plusieurs batteries, piles...
De préférence, l'appareil de suivi 2 a pour fonction de mesurer, indépendamment de l'appareil de traitement 6 de l'AOS, c'est-à-dire sans utiliser d'informations ou de données internes à cet appareil de traitement 6, et de communiquer à distance les informations relatives à l'observance et à l'efficacité du traitement, c'est-à-dire la durée de traitement effective du patient, ainsi que les événements comme les apnées, hypopnées, limitations de débit, ronflements, fuites, etc.
Cela permet d'obtenir un suivi quotidien et une sécurité dans le suivi du traitement du patient à domicile grâce à la possibilité d'alarmer le patient et son centre de soins ou le prestataire de services en cas de non suivi de la prescription.
Ainsi que cela apparaît sur la figure 2, le boîtier 4 de l'appareil de suivi de l'observance 2 selon la présente invention vient s'incorporer sur le trajet du gaz, c'est-à-dire sur la ou les conduites 30 flexibles d'acheminement de gaz, entre l'appareil de traitement 6 distribuant de l'air, notamment sous pression positive continue, et le patient équipé du masque nasal 8, et permet de mesurer et enregistrer le temps de traitement journalier, ainsi que l'efficacité du traitement.
L'appareil de suivi 2 est conçu pour pouvoir s'adapter à tout type d'appareil de traitement 6 du SAOS, c'est-à-dire les ventilateurs de types CPAP, BiPAP et analogues.
L'appareil de suivi 2 possède une capacité d'enregistrement de plusieurs mois, de préférence d'au moins 1 an, laquelle peut être encore étendue.
Il peut communiquer les données enregistrées par une liaison de transmission d'informations 31, par exemple radio fréquence RF à une fréquence d'émission de 868 MHz ou 2,4 GHz, ou de préférence une liaison USB, vers un ordinateur, un PDA, un serveur ou tout autre moyen capable d'enregistrer directement les données transmises, comme montré sur la figure 2. En fait, l'appareil de suivi 2 transmet à distance, à l'aide d'un modem GSM ou GPRS intégré, les enregistrements de données d'observance et d'efficacité du traitement du patient jusqu'au centre de soins ou au prestataire de services par exemple, où un serveur 34 adapté permet de générer des rapports d'observance et d'efficacité de traitement.
Un patient est considéré comme étant bien en cours de traitement si deux conditions sont remplies, à savoir : - si l'on détecte la respiration du patient par un algorithme spécifique de traitement des signaux de débit et de pression mesurés dans le circuit patient permettant de déduire de ces signaux que le patient porte bien le masque nasal ou naso-buccal ; et
- si l'on détecte une pression minimale de traitement correspondant à un appareil de traitement qui est en marche et qui fonctionne correctement.
Ces deux conditions peuvent être déterminées à l'aide de mesures de pression et de débit dans le circuit patient grâce à l'appareil de suivi 2. Un tel agencement permet de déduire les variations de pression et de débit liées, d'une part, à la délivrance d'air et, d'autre part, aux inspirations et expirations du patient dans le circuit patient.
L'efficacité du traitement est alors déduite des variations de pression et de débit liées aux inspirations/expirations du patient et du niveau de pression de traitement. Elle est mesurée par la détection du nombre d'apnées, d'hypopnées, de limitations de débit, de fuites du circuit patient ou du masque, et du temps de ronflement survenant pendant le traitement.
Le traitement du SAOS consiste à faire respirer le patient à une pression relative, pouvant varier de 4 à 20 cm H20, prescrite par le médecin. Cette pression est régulée par le générateur d'air et correspond sensiblement à celle dans le masque branché sur le nez du patient à la chute de pression près dans le circuit patient.
Les venturis existants ont, pour la plage de débit considérée, comprise entre 0 et 130 1/min, une perte de pression, appelée également perte de charge, entre l'entrée et la sortie du venturi supérieure à 1 cm H20. Cette valeur est très élevée. En effet, la perte de charge additionnelle générée par un appareil inséré dans le circuit patient admissible est au maximum de 0,2 cm H20 en utilisation sans fuite non intentionnelle au masque, c'est-à-dire pour un débit de gaz compris entre 60 et 70 1/min. Cela correspond à 0,8 cm H20 pour un débit de 130 1/min.
Le venturi 16 est conçu de manière à obtenir pour la plage de débit considérée une perte de pression inférieure à 80 Pa. Pour atteindre cette performance, le venturi 16 est, de préférence, un venturi tuyère ayant une géométrie telle que représentée sur la figure 3.
Le venturi 16 comprend une entrée 40 et une sortie 42 de forme cylindrique et de même diamètre Dl . Le diamètre Dl est adapté au diamètre de sortie du générateur d'air de l'appareil de traitement 6. Il est notamment égal à 17,3 mm.
Le premier capteur de pression 101 du venturi est positionné au niveau de l'entrée 40 pour mesurer la pression du gaz au niveau de l'entrée du venturi.
Le venturi 16 comprend en outre un convergent 44, ayant un diamètre d'entrée D3 et formé de deux arcs de cercle 46, 48 de rayons respectifs RI , R2, ainsi que cela apparaît clairement sur la vue agrandie des arcs de cercles sur la figure 3. Les centres des arcs de cercles 46,48 sont repérés par rapport à l'entrée 40 du venturi 16 selon l'axe x et par rapport à l'axe du venturi selon l'axe y. Selon une réalisation préférée, le centre du premier arc de cercle est positionné en (xl,yl) = (2 mm ; 7,5 mm) et RI = 2 mm.
En outre, de préférence, le centre du deuxième arc de cercle est positionné en (x2,y2) = (3 mm ; 8,3 mm) et R2 = 3,3mm.
De préférence, le diamètre d'entrée D3 du convergent 44 est choisi entre 14 et 16 mm, notamment égal à 15 mm.
Le venturi 16 comprend également un col 50 de forme cylindrique de diamètre D2 et s'étendant sur une longueur L2. La longueur L2 est choisie entre 5 et 10 mm, de préférence égale à 7,5 mm. Le diamètre D2 du col 50 est de préférence compris entre 9 et 11 mm, notamment égal à 10 mm.
Le deuxième capteur de pression 102 du venturi est positionné au niveau du col 50 pour mesurer la pression du gaz au niveau dudit col du venturi.
Le venturi 16 comprend enfin un divergent 52, de forme conique, situé entre le col 50 et la sortie 42. Le divergent 52 est caractérisé par un angle de divergence 2a par rapport à l'axe horizontal x (l'angle a de la figure 3 représentant la moitié de l'angle de divergence).
L'angle de divergence 2a est de préférence compris entre 5 et 15°.
La partie de raccordement entre le col 50 et le divergent 52 est un angle vif.
Différents venturis tuyère ont été testés dans le cadre de la présente invention.
Un premier venturi est caractérisé par un diamètre de col D2 égal à 10 mm et un angle de divergence 2a égal à 10°.
Un deuxième venturi est caractérisé par un diamètre de col D2 égal à 10 mm et un angle de divergence 2a égal à 8°.
Ces venturis ont des performances très satisfaisantes puisqu'ils occasionnent une perte de charge totale entre l'entrée 40 et la sortie 42 dudit venturi limitée à 68 Pa pour un débit de 130 litres par minute.
Par ailleurs, en définissant la sensibilité de détection des événements respiratoires du venturi comme étant le rapport entre la pression différentielle utile (c'est-à-dire la différence entre la pression mesurée par le capteur 101 au niveau du plan P2 situé en amont de l'entrée du col et la pression mesurée par le capteur 102 au niveau du plan P5 situé dans le col) et la perte de pression du gaz entre l'entrée 40 et la sortie 42 dudit venturi, on obtient les résultats suivant :
le premier venturi a une sensibilité égale à 6,26 ; et
le second venturi a une sensibilité égale à 6,36.
Ils présentent donc tous les deux, à la fois, des pertes de charges et une précision de la mesure de débit en accord avec les besoins de fonctionnement de l'appareil.
Des dimensions préférées pour le venturi 16 sont résumées dans le Tableau ci- dessous. Tableau
L'appareil de suivi de l'observance d'un traitement de l'apnée obstructive du sommeil de la présente invention est particulièrement bien adapté au suivi de l'observance d'un traitement de l'apnée obstructive du sommeil chez un patient.

Claims

Revendications
1. Appareil (2, 4) de suivi d'un traitement de l'apnée obstructive du sommeil comprenant un passage (10) de gaz et un venturi (16) présentant une entrée (40) et une sortie (42) de forme cylindrique, ledit venturi (16) étant agencé axialement dans ledit passage (10) de gaz, un premier capteur de pression (101) et un deuxième capteur de pression (102), caractérisé en ce que :
- l'entrée (40) et la sortie (42) du venturi (16) ont des diamètres (Dl) compris entre 10 et 25 mm, et
- le venturi (16) comprend, agencés successivement entre lesdites entrée (40) et sortie (42), une portion convergente (44) en arc de cercle (46, 48), un col (50) cylindrique de diamètre inférieur au diamètre (Dl) de l'entrée (40), et une portion divergente (52) caractérisée par un angle de divergence (a) compris entre 5° et 15°,
- et dans lequel le diamètre (D2) du col (50) du venturi (16) est compris entre 5 et 15 mm et la longueur (L2) du col (50) du venturi (16) est comprise entre 3 et 12 mm.
2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le venturi (16) est configuré de manière à avoir une perte de pression, entre son entrée (40) et sa sortie (42), inférieure à 100 Pa pour un débit de gaz dans le passage (10) compris entre 110 et 150 1/min.
3. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entrée (40) et la sortie (42) du venturi (16) sont de même diamètre (Dl).
4. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entrée (40) et la sortie (42) ont un diamètre identique compris entre 13 et 20 mm, de préférence entre 16 et 18 mm.
5. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le venturi (16) comprend une portion convergente (44) ayant un profil formé de deux arcs de cercles successifs (46,48).
6. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre (D2) du col (50) est compris entre 7 et 13 mm, de préférence compris entre 9 et 11 mm, avantageusement égal à environ 10 mm.
7. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'angle de divergence est inférieur ou égal à 12°, de préférence inférieur ou égal à 10°, avantageusement égal à environ 8°.
8. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la longueur (L2) du col (50) est comprise entre 5 et 10 mm, avantageusement de l'ordre de 7 à 8 mm.
9. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le venturi (16) comprend une portion convergente (44) ayant un profil formé de d'un premier arc de cercle (46) de premier rayon (RI) et d'un deuxième arc de cercle (48) de second rayon (R2) où lesdits premier et second rayons sont inférieurs à 10 mm, de préférence inférieurs à 5 mm.
10. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le venturi (16) a une longueur totale comprise entre 90 et 100 mm.
11. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre :
- un premier capteur de pression (101) agencé au niveau de l'entrée (40) du venturi (16) pour mesurer la pression du gaz au niveau de l'entrée (40) du venturi (16) ; et
- un deuxième capteur de pression (102) agencé au niveau du col (50) du venturi (16) pour mesurer la pression du gaz au niveau du col (50) du venturi (16).
12. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre :
- des moyens de traitement (22) aptes à traiter les valeurs de débit et de pression mesurées par les premier et deuxième capteurs de pression (101, 102) pour en déduire au moins une donnée de durée de traitement et au moins une donnée d'efficacité du traitement ;
- des moyens de stockage (24) de données agencés pour mémoriser au moins l'une desdites données ; et
- des moyens de transmission (26) agencés pour transmettre au moins l'une desdites données vers un serveur distant (34).
13. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le venturi (16) est agencé et/ou conformé de manière à avoir une pression différentielle utile environ 6 fois supérieure à la perte de pression du gaz entre l'entrée (40) et la sortie (42) dudit venturi (16).
14. Installation de traitement de l'apnée du sommeil comprenant une source de gaz sous pression (6) reliée à un masque respiratoire (8) par l'intermédiaire d'un conduit de gaz (30), caractérisée en ce qu'elle comporte un appareil (2, 4) selon l'une des revendications précédentes agencé entre ladite source de gaz (6) et ledit masque respiratoire (8).
15. Installation selon la revendication 14, caractérisée en ce que la source de gaz sous pression (6) est un dispositif de type CPAP ou BiPAP.
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