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FR3147952A1 - Flexible tank for non-invasive ventilation installation - Google Patents

Flexible tank for non-invasive ventilation installation
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FR3147952A1
FR3147952A1FR2304007AFR2304007AFR3147952A1FR 3147952 A1FR3147952 A1FR 3147952A1FR 2304007 AFR2304007 AFR 2304007AFR 2304007 AFR2304007 AFR 2304007AFR 3147952 A1FR3147952 A1FR 3147952A1
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FR
France
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gas
conduit
flexible
module
patient
Prior art date
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Pending
Application number
FR2304007A
Other languages
French (fr)
Inventor
Davide ZADRA
Luca Alberici
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 Medical Systems SA
Original Assignee
Air Liquide Medical Systems SA
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Translated fromFrench

Titre de l’invention Réservoir souple pour installation de ventilation non-invasive L’invention concerne un réservoir souple (10) pour une installation de ventilation non-invasive (VNI), notamment à pression continue positive (CPAP), pour fournir de l’oxygène (O2) ou un mélange air/O2 à un patient (P), servant à traiter les patients souffrant de difficultés ou défaillances respiratoires, telles personnes infectées par un coronavirus affectant ses capacités pulmonaires, tel le COVID-19. Le réservoir souple (10) comprenant une enveloppe souple (100) en polymère comprenant une première paroi (101) et une seconde paroi (102) agencées face à face et définissant entre elle un volume interne (103) pour recevoir du gaz, et un conduit (12) comprenant un passage interne (120) en communication fluidique avec le volume interne (103) de l’enveloppe souple (100). Les première et seconde parois (101, 102) sont fixées de manière étanche au conduit (12) par soudure par ultrasons. Figure de l’abrégé : Fig. 2Title of the invention Flexible reservoir for non-invasive ventilation installation The invention relates to a flexible reservoir (10) for a non-invasive ventilation (NIV) installation, in particular continuous positive airway pressure (CPAP), for supplying oxygen (O2) or an air/O2 mixture to a patient (P), used to treat patients suffering from respiratory difficulties or failures, such as people infected with a coronavirus affecting their lung capacity, such as COVID-19. The flexible reservoir (10) comprises a flexible polymer casing (100) comprising a first wall (101) and a second wall (102) arranged face to face and defining between them an internal volume (103) for receiving gas, and a conduit (12) comprising an internal passage (120) in fluid communication with the internal volume (103) of the flexible casing (100). The first and second walls (101, 102) are sealed to the conduit (12) by ultrasonic welding. Abstract figure: Fig. 2

Description

Translated fromFrench
Réservoir souple pour installation de ventilation non-invasiveFlexible tank for non-invasive ventilation installation

L’invention concerne un réservoir souple/déformable pour un dispositif ou une installation de ventilation non-invasive (VNI), notamment à pression positive continue, pour traiter un ou des patients souffrant d’insuffisance respiratoire, c'est-à-dire de difficultés ou défaillances respiratoires, telles les personnes infectées par un coronavirus affectant ses capacités pulmonaires, par exemple le COVID-19, un de ses variants, ou autre.The invention relates to a flexible/deformable reservoir for a non-invasive ventilation (NIV) device or installation, in particular continuous positive pressure, for treating one or more patients suffering from respiratory insufficiency, i.e. respiratory difficulties or failures, such as people infected with a coronavirus affecting their pulmonary capacities, for example COVID-19, one of its variants, or other.

Des causes variées peuvent conduire à une défaillance du système respiratoire de certaines personnes, comme par exemple les infections virales, notamment celles engendrées par un coronavirus, tel le COVID-19. Lorsque la défaillance du système respiratoire entraine une diminution de l’oxygène sanguin de la personne, c'est-à-dire une hypoxémie, et donc une diminution de l’oxygène dans ses tissus, la personne, i.e. le patient, risque un arrêt cardiaque hypoxique pouvant engendrer son décès.Various causes can lead to respiratory failure in some people, such as viral infections, including those caused by a coronavirus, such as COVID-19. When respiratory failure leads to a decrease in the person's blood oxygen, i.e. hypoxemia, and therefore a decrease in oxygen in their tissues, the person, i.e. the patient, is at risk of hypoxic cardiac arrest, which can lead to death.

Pour éviter cela, il est possible de fournir l’oxygène au moyen de dispositifs délivrant le gaz à pression positive continue ou CPAP (pourContinuous Positive Airway Pressureen anglais). En effet, la pression positive continue, en plus de l’adjonction d’oxygène, permet de lutter contre l’atélectasie des petites voies aériennes, c'est-à-dire leur fermeture par « affaissement », mais aussi de diminuer le travail respiratoire du patient, c'est-à-dire l’effort que ce dernier doit fournir pour respirer, et ainsi améliore grandement la tolérance pour le patient.To avoid this, it is possible to provide oxygen by means of devices delivering gas with continuous positive airway pressure or CPAP (forContinuous Positive Airway Pressure in English). Indeed, continuous positive airway pressure, in addition to the addition of oxygen, helps to combat atelectasis of the small airways, that is to say their closure by "collapse", but also to reduce the patient's respiratory work, that is to say the effort that the latter must make to breathe, and thus greatly improves tolerance for the patient.

Ainsi, EP-A-4085958 a proposé une installation de ventilation non-invasive (VNI) à pression continue positive (CPAP), bien adaptée au traitement des patients infectés notamment par un coronavirus, en particulier le COVID-19. Elle comprend un module d’admission de gaz avec un orifice d’injection d’oxygène auquel vient se connecter une bouteille d’oxygène, un réservoir de gaz souple alimentant le module d’admission de gaz, un module de ventilation et un conduit flexible reliant fluidiquement le module d’admission de gaz au module de ventilation pour convoyer le gaz respiratoire de l’un à l’autre. Le module de ventilation alimente une interface respiratoire fournissant le gaz au patient.Thus, EP-A-4085958 proposed a continuous positive airway pressure (CPAP) non-invasive ventilation (NIV) system, well suited to the treatment of patients infected in particular by a coronavirus, in particular COVID-19. It comprises a gas inlet module with an oxygen injection port to which an oxygen cylinder is connected, a flexible gas tank supplying the gas inlet module, a ventilation module and a flexible conduit fluidically connecting the gas inlet module to the ventilation module to convey the respiratory gas from one to the other. The ventilation module supplies a respiratory interface supplying the gas to the patient.

Dans une telle installation, le réservoir de gaz souple comprend habituellement, d’une part, une enveloppe souple/flexible, i.e. un corps de réservoir, formée de deux feuilles en polymère agencées face à face et assemblées entre elles pour définir le volume interne servant à recevoir le gaz, et, d’autre part, un conduit rigide traversé par un passage de gaz interne, i.e. un tube, pour assurer les échanges gazeux entre le volume interne du réservoir et l’extérieur, typiquement à un module d’admission de gaz d’une l’installation de VNI auquel le réservoir est raccordé fluidiquement. Un tel réservoir de gaz souple selon l’art antérieur est schématisé en.In such an installation, the flexible gas tank usually comprises, on the one hand, a flexible/soft envelope, i.e. a tank body, formed of two polymer sheets arranged face to face and assembled together to define the internal volume used to receive the gas, and, on the other hand, a rigid conduit crossed by an internal gas passage, i.e. a tube, to ensure gas exchanges between the internal volume of the tank and the outside, typically to a gas inlet module of an NIV installation to which the tank is fluidically connected. Such a flexible gas tank according to the prior art is schematized in .

Le conduit rigide est habituellement fixé aux feuilles en polymère, au moyen d’une bande de fixation venant enserrer par l’extérieur les deux feuilles en polymère, c’est-à-dire à la manière d’un collier de serrage, pour les maintenir solidaires de la paroi périphérique du conduit rigide. Or, ce type de fixation engendre des problèmes d’étanchéité, complexifie la fabrication du réservoir et la rend donc plus onéreuse. De plus, un tel conduit rigide nuit à un remplissage rapide du volume interne de l’enveloppe souple.The rigid conduit is usually fixed to the polymer sheets, by means of a fixing strip which grips the two polymer sheets from the outside, i.e. like a clamp, to keep them attached to the peripheral wall of the rigid conduit. However, this type of fixing causes sealing problems, complicates the manufacture of the tank and therefore makes it more expensive. In addition, such a rigid conduit hinders rapid filling of the internal volume of the flexible envelope.

La présente invention vise à proposer un réservoir souple amélioré pour une installation de ventilation non-invasive (VNI) de patient améliorée, en particulier de type CPAP, en particulier permettant d’éviter de devoir utiliser une bande ou collier de serrage externe pour fixer les feuilles au conduit du réservoir souple tout en assurant une bonne étanchéité gazeuse et/ou en facilitant sa fabrication.The present invention aims to provide an improved flexible reservoir for an improved patient non-invasive ventilation (NIV) installation, in particular of the CPAP type, in particular making it possible to avoid having to use an external band or clamp to fix the sheets to the flexible reservoir conduit while ensuring good gas sealing and/or facilitating its manufacture.

L’invention concerne alors un réservoir souple, i.e. déformable, pour une installation de ventilation non-invasive (VNI) de patient, en particulier de type CPAP, comprenant :

  • une enveloppe souple en polymère comprenant une première paroi et une seconde paroi agencées face à face et définissant entre elle un volume interne pour recevoir du gaz, lesdites première et seconde parois étant solidarisées l’une à l’autre, et
  • un conduit comprenant un passage interne en communication fluidique avec le volume interne de l’enveloppe souple, ledit conduit étant fixé de manière étanche à l’enveloppe souple,
The invention then relates to a flexible, i.e. deformable, reservoir for a non-invasive ventilation (NIV) installation for a patient, in particular of the CPAP type, comprising:
  • a flexible polymer envelope comprising a first wall and a second wall arranged face to face and defining between them an internal volume for receiving gas, said first and second walls being secured to each other, and
  • a conduit comprising an internal passage in fluid communication with the internal volume of the flexible envelope, said conduit being fixed in a sealed manner to the flexible envelope,

caractérisé en ce que les première et seconde parois sont fixées au conduit par soudure par ultrasons.characterized in that the first and second walls are fixed to the conduit by ultrasonic welding.

Selon le mode de réalisation considéré, le réservoir souple, i.e. déformable, de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

  • les première et seconde parois et le conduit sont formés de polymère.
  • le polymère est du PVC.
  • les première et seconde parois sont fixées au conduit via un joint de soudure réalisé par soudure par ultrasons.
  • le joint de soudure est obtenu par fusion suivi d’une re-solidification localisée du matériau polymère formant les première et seconde parois et la paroi du conduit.
  • les première et seconde parois sont des feuilles ayant une épaisseur inférieure à 1 mm, de préférence comprise entre 100 et 500 µm environ.
  • le conduit est flexible ou semi-flexible.
  • la première paroi et la seconde paroi agencées face à face sont fixées l’une à l’autre au niveau d’au moins une partie de leurs bords périphériques.
  • la première paroi et la seconde paroi ont une forme rectangulaire.
  • la première paroi et la seconde paroi ont une longueur comprise entre 20 et 90 cm et une largeur comprise entre 20 et 60 cm.
  • il a un volume interne d’au moins 10 Litres (L), de préférence d’au moins 15 L, avantageusement d’au moins 20 L, typiquement de 25 à 35 L (Litres donnés en équivalent en eau).
  • le passage interne du conduit comprend, à ses extrémités, un premier et un second orifice faisant office d’entrées/sorties de gaz.
  • le premier orifice est situé à une extrémité aval du conduit, c’est-à-dire hors de l’enveloppe souple.
  • le second orifice est situé à une extrémité amont du conduit, c'est-à-dire qu’il débouche dans le volume interne de l’enveloppe souple.
  • il comprend un moyen de suspension, telle une ouverture pratiquée dans une paroi supérieure externe, permettant sa suspension ou son accrochage à un support, par exemple une potence murale ou analogue.
  • l’orifice d’entrée/sortie située à l’extrémité aval du conduit du réservoir est communication fluidique avec un port de raccordement de réservoir d’un module d’admission de gaz d’une installation de VNI de manière à permettre des échanges gazeux, i.e. des entrées et sorties de gaz, entre le volume interne du réservoir de gaz et le passage interne de gaz du premier corps de module, via ledit l’orifice d’entrée/sortie unique du réservoir.
  • l’extrémité aval du conduit du réservoir est configurée pour permettre son raccordement, par exemple par emboitement, au port de raccordement de réservoir d’un module d’admission de gaz d’une installation de VNI.
According to the embodiment considered, the flexible, i.e. deformable, tank of the invention may comprise one or more of the following characteristics:
  • the first and second walls and the conduit are formed of polymer.
  • the polymer is PVC.
  • the first and second walls are fixed to the conduit via a weld joint made by ultrasonic welding.
  • the weld joint is obtained by fusion followed by localized re-solidification of the polymer material forming the first and second walls and the wall of the conduit.
  • the first and second walls are sheets having a thickness of less than 1 mm, preferably between approximately 100 and 500 µm.
  • the conduit is flexible or semi-flexible.
  • the first wall and the second wall arranged face to face are fixed to each other at at least a portion of their peripheral edges.
  • the first wall and the second wall have a rectangular shape.
  • the first wall and the second wall have a length between 20 and 90 cm and a width between 20 and 60 cm.
  • it has an internal volume of at least 10 Litres (L), preferably at least 15 L, advantageously at least 20 L, typically 25 to 35 L (Litres given in water equivalent).
  • the internal passage of the conduit comprises, at its ends, a first and a second orifice acting as gas inlets/outlets.
  • the first orifice is located at a downstream end of the conduit, that is to say outside the flexible envelope.
  • the second orifice is located at an upstream end of the conduit, that is to say it opens into the internal volume of the flexible envelope.
  • it includes a suspension means, such as an opening made in an external upper wall, allowing it to be suspended or attached to a support, for example a wall bracket or the like.
  • the inlet/outlet port located at the downstream end of the tank conduit is fluidically connected to a tank connection port of a gas inlet module of an NIV installation so as to allow gas exchanges, i.e. gas inlets and outlets, between the internal volume of the gas tank and the internal gas passage of the first module body, via said single inlet/outlet port of the tank.
  • the downstream end of the tank conduit is configured to allow its connection, for example by fitting, to the tank connection port of a gas inlet module of an NIV installation.

L’invention concerne en outre une installation de ventilation non-invasive (VNI), notamment à pression continue positive (CPAP), pour fournir de l’oxygène (O2) ou un mélange air/O2à un patient, comprenant :

  • un module d’admission de gaz comprenant un dispositif à venturi configuré pour fournir l’air ou le mélange air/O2,
  • un réservoir de gaz relié fluidiquement au module d’admission de gaz,
  • un module de ventilation comprenant une valve d’échappement reliée fluidiquement à l’atmosphère, et un port d’interface pour alimenter une interface respiratoire, et
  • un circuit patient, reliant fluidiquement le module d’admission de gaz au module de ventilation de manière à acheminer l’air ou le mélange air/O2du module d’admission de gaz au module de ventilation,
The invention further relates to a non-invasive ventilation (NIV) installation, in particular continuous positive airway pressure (CPAP), for supplying oxygen (O2 ) or an air/O2 mixture to a patient, comprising:
  • a gas intake module comprising a venturi device configured to supply air or air/O2 mixture,
  • a gas tank fluidly connected to the gas intake module,
  • a ventilation module comprising an exhaust valve fluidly connected to the atmosphere, and an interface port for supplying a respiratory interface, and
  • a patient circuit, fluidically connecting the gas inlet module to the ventilation module so as to convey the air or the air/O2 mixture from the gas inlet module to the ventilation module,

caractérisée en ce que le réservoir de gaz est selon l’invention, notamment comme décrit ci-avant.characterized in that the gas tank is according to the invention, in particular as described above.

Selon le mode de réalisation considéré, l’installation de VNI de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes:

  • le réservoir souple est relié fluidiquement au module d’admission de gaz.
  • le module de ventilation comprend en outre un dispositif à valve anti-asphyxie en communication fluidique avec l’atmosphère ambiante.
  • le module de ventilation comprend en outre un dispositif anti-retour de gaz, en particulier un premier élément de valve agencé sur un premier support de valve agencé dans le deuxième corps de module.
  • le premier élément de valve constitue une valve unidirectionnelle pour permettre à de l’air ambiant d’entrer dans le module de ventilation uniquement lorsque la quantité de gaz amené par le circuit patient est insuffisante, c'est-à-dire inférieure à la demande en gaz respiratoire du patient. Dans ce cas, le dispositif à valve anti-asphyxie est ouvert vers l’atmosphère pour permettre à de l’air ambiant de pénétrer dans le module de ventilation.
  • à l’inverse, le dispositif à valve anti-asphyxie est configuré pour empêcher toute entrée d’air ambiant dans le module de ventilation lorsque la quantité de gaz amené par le circuit patient est suffisante, c'est-à-dire au moins égale à la demande en gaz respiratoire du patient. Dans ce cas, le dispositif à valve anti-asphyxie est fermé et ne communique pas avec l’atmosphère.
  • le dispositif à valve anti-asphyxie comprend un second élément de valve agencé sur un second support de valve.
  • le premier et/ou le second élément de valve a/ont une forme de parapluie ou de champignon et/ou est/sont réalisés en silicone souple, en particulier leurs têtes en forme de disque.
  • la valve d’échappement est une valve de PEP, c'est-à-dire à pression expiratoire positive, ne s’ouvrant vers l’atmosphère pour évacuer le gaz expiré par le patient, i.e. gaz riche en CO2, que lorsque la pression gazeux est supérieure ou égale à une valeur de pression-seuil fixe ou réglable, par exemple d’au moins 3 mmHg.
  • le module de ventilation comprend des moyens de raccordement à une interface respiratoire agencés au niveau du port d’interface.
  • une interface respiratoire est raccordée fluidiquement aux moyens de raccordement du module de ventilation, par exemple un masque respiratoire ou une sonde d’intubation trachéale.
  • une source d’oxygène est raccordée fluidiquement au dispositif à venturi du module d’admission de gaz.
  • le dispositif à venturi du module d’admission de gaz comprend au moins une entrée d’oxygène (i.e. entrée d’oxygène venturi) alimentée par une source d’oxygène et au moins une entrée d’air (i.e. entrée d’air venturi) en communication fluidique avec l’atmosphère ambiante.
  • la source d’oxygène comprend une bouteille d’oxygène sous pression.
  • alternativement, la source d’oxygène comprend une canalisation d’amenée d’oxygène débouchant au niveau d’une prise de raccordement, typiquement une prise murale agencée sur une paroi d’un établissement hospitalier.
  • le module d’admission de gaz comprend un port de raccordement de réservoir pour y raccorder fluidiquement le réservoir de gaz de manière à permettre des échanges gazeux, i.e. entrée et sortie de gaz, entre le réservoir de gaz et le premier corps de module.
  • il comprend un système de fixation de réservoir configuré pour permettre de fixer le réservoir de gaz au module d’admission de gaz.
  • la valve d’échappement du module de ventilation est configurée pour permettre un échappement de gaz vers l’atmosphère, en particulier de gaz expiré par le patient, via un port ou orifice d’échappement, lors de chaque phase expiratoire du patient et pour empêcher l’échappement de gaz vers l’atmosphère lors de chaque phase inspiratoire du patient.
  • la valve d’échappement comprend un système de réglage de PEP configuré pour permettre à un utilisateur de régler un niveau de pression expiratoire positive (PEP) compris entre 0 et 30 cmH2O.
  • selon un autre mode de réalisation, la valve d’échappement comprend un système de PEP non réglable, c'est-à-dire configuré pour assurer une pression expiratoire positive (PEP) fixe, i.e. prédéfinie, comprise entre 0 et 30 cmH20, par exemple une PEP égale à 5 cmH20, 7,5 cmH20, 10 cmH20 ou toute autre valeur jusqu’à 30 cmH20.
  • le dispositif anti-retour de gaz comprend une valve unidirectionnelle, c'est-à-dire une valve autorisant seulement la circulation du gaz dans le sens allant vers le patient, donc s’opposant à toute remontée de gaz vers la ligne d’acheminement de gaz, notamment du gaz expiré par le patient riche en CO2.
  • le circuit patient comprend une ligne d’acheminement de gaz, c'est-à-dire un tuyau, une conduite, une canalisation ou analogue, de préférence un tuyau flexible ou souple, typiquement en polymère.
  • le circuit patient comprend un tuyau flexible ayant une longueur comprise entre 50 cm et 10 m, par exemple de 1 à 7 m, de préférence de moins de 5 m.
  • le circuit patient comprend des moyens de connexion ou de raccordement agencés à ses extrémités amont et aval pour permettre son raccordement mécanique et fluidique au module d’admission de gaz et au module de ventilation.
  • les moyens de connexion comprennent des connecteurs, des raccords ou analogues, notamment à raccordement par emboitement, vissage, baïonnette ou tout autre système de fixation
  • le circuit patient achemine le gaz en direction du patient, c'est-à-dire dans le sens allant du module d’admission de gaz vers le module de ventilation.
  • l’interface respiratoire comprend ou est un masque respiratoire, par exemple nasal ou facial (i.e. bucco-nasal), une sonde d’intubation trachéale ou un dispositif supra-glottique.
Depending on the embodiment considered, the VNI installation of the invention may comprise one or more of the following characteristics:
  • The flexible tank is fluidically connected to the gas intake module.
  • the ventilation module further comprises an anti-asphyxia valve device in fluid communication with the ambient atmosphere.
  • the ventilation module further comprises a gas non-return device, in particular a first valve element arranged on a first valve support arranged in the second module body.
  • the first valve element constitutes a one-way valve for allowing ambient air to enter the ventilation module only when the quantity of gas supplied by the patient circuit is insufficient, i.e. less than the patient's respiratory gas demand. In this case, the anti-asphyxia valve device is open to the atmosphere to allow ambient air to enter the ventilation module.
  • conversely, the anti-asphyxia valve device is configured to prevent any entry of ambient air into the ventilation module when the quantity of gas supplied by the patient circuit is sufficient, i.e. at least equal to the patient's respiratory gas demand. In this case, the anti-asphyxia valve device is closed and does not communicate with the atmosphere.
  • the anti-asphyxia valve device comprises a second valve element arranged on a second valve support.
  • the first and/or second valve element has an umbrella or mushroom shape and/or is/are made of soft silicone, in particular their disc-shaped heads.
  • the exhaust valve is a PEP valve, i.e. positive expiratory pressure, which only opens towards the atmosphere to evacuate the gas exhaled by the patient, i.e. gas rich inCO2 , when the gas pressure is greater than or equal to a fixed or adjustable threshold pressure value, for example at least 3 mmHg.
  • the ventilation module comprises means for connection to a respiratory interface arranged at the interface port.
  • a respiratory interface is fluidically connected to the connection means of the ventilation module, for example a respiratory mask or a tracheal intubation tube.
  • an oxygen source is fluidically connected to the venturi device of the gas inlet module.
  • the venturi device of the gas intake module comprises at least one oxygen inlet (ie venturi oxygen inlet) supplied by an oxygen source and at least one air inlet (ie venturi air inlet) in fluid communication with the ambient atmosphere.
  • The oxygen source includes a pressurized oxygen cylinder.
  • alternatively, the oxygen source comprises an oxygen supply pipe opening at a connection socket, typically a wall socket arranged on a wall of a hospital establishment.
  • the gas inlet module comprises a tank connection port for fluidically connecting the gas tank thereto so as to allow gas exchanges, i.e. gas inlet and outlet, between the gas tank and the first module body.
  • It includes a tank attachment system configured to allow the gas tank to be attached to the gas intake module.
  • the exhaust valve of the ventilation module is configured to allow an exhaust of gas to the atmosphere, in particular of gas exhaled by the patient, via an exhaust port or orifice, during each expiratory phase of the patient and to prevent the exhaust of gas to the atmosphere during each inspiratory phase of the patient.
  • the exhaust valve includes a PEEP adjustment system configured to allow a user to set a positive end expiratory pressure (PEEP) level between 0 and 30 cmH2 O.
  • according to another embodiment, the exhaust valve comprises a non-adjustable PEP system, i.e. configured to ensure a fixed, i.e. predefined, positive expiratory pressure (PEEP) between 0 and 30 cmH20, for example a PEEP equal to 5 cmH20, 7.5 cmH20, 10 cmH20 or any other value up to 30 cmH20.
  • the gas non-return device comprises a one-way valve, i.e. a valve only allowing the gas to flow in the direction towards the patient, thus preventing any gas from flowing back towards the gas supply line, in particular gas exhaled by the patient which is rich inCO2 .
  • the patient circuit comprises a gas delivery line, i.e. a pipe, conduit, duct or the like, preferably a flexible or soft pipe, typically made of polymer.
  • the patient circuit comprises a flexible hose having a length of between 50 cm and 10 m, for example 1 to 7 m, preferably less than 5 m.
  • the patient circuit comprises connection or coupling means arranged at its upstream and downstream ends to allow its mechanical and fluidic connection to the gas inlet module and to the ventilation module.
  • the connection means include connectors, fittings or the like, in particular with connection by interlocking, screwing, bayonet or any other fixing system
  • The patient circuit carries the gas towards the patient, that is, in the direction from the gas inlet module to the ventilation module.
  • the respiratory interface comprises or is a respiratory mask, for example nasal or facial (ie oronasal), a tracheal intubation tube or a supraglottic device.

En outre, l’invention concerne aussi un procédé de fabrication d’un réservoir de gaz selon l'invention, comprenant les première et seconde parois formant l’enveloppe souple en polymère, et le conduit en polymère, dans lequel on fixe, de manière étanche, les première et seconde parois au conduit par soudure par ultrasons.Furthermore, the invention also relates to a method of manufacturing a gas tank according to the invention, comprising the first and second walls forming the flexible polymer envelope, and the polymer conduit, in which the first and second walls are fixed, in a sealed manner, to the conduit by ultrasonic welding.

Selon le mode de réalisation considéré, le procédé de fabrication de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes:

  • on applique des vibrations à haute fréquence entre les première et seconde parois et la paroi du conduit pour opérer une fusion localisée du polymère et former une soudure, c’est-à-dire un joint de soudure étanche, entre les première et seconde parois et la paroi du conduit.
  • le joint de soudure est obtenu par fusion et re-solidification localisée du matériau polymère formant les première et seconde parois et la paroi du conduit.
  • les vibrations sont appliquées à une haute fréquence comprise entre 20 et 70 kHz, ou toute autre haute fréquence adaptée.
  • les vibrations sont appliquées au moyen d’un appareil générateur d’ultrasons, i.e. un outil vibrant.
  • les vibrations sont appliquées au moyen d’une sonotrode.
  • les première et seconde parois formant l’enveloppe souple, et le conduit sont en polymère de type PVC.
  • on réalise un joint de soudure sur toute la périphérie externe du conduit, i.e. dans sa paroi périphérique externe.
Depending on the embodiment considered, the manufacturing method of the invention may comprise one or more of the following characteristics:
  • high frequency vibrations are applied between the first and second walls and the conduit wall to cause localized melting of the polymer and form a weld, i.e. a sealed weld joint, between the first and second walls and the conduit wall.
  • the weld joint is obtained by melting and localized re-solidification of the polymer material forming the first and second walls and the wall of the conduit.
  • The vibrations are applied at a high frequency between 20 and 70 kHz, or any other suitable high frequency.
  • the vibrations are applied by means of an ultrasonic generating device, i.e. a vibrating tool.
  • The vibrations are applied by means of a sonotrode.
  • the first and second walls forming the flexible envelope, and the conduit are made of PVC type polymer.
  • a weld joint is made around the entire external periphery of the conduit, i.e. in its external peripheral wall.

L’invention décrit aussi une méthode de traitement par insufflation de gaz, i.e. d’oxygène ou d’un mélange air/oxygène, mettant en œuvre une installation de ventilation non-invasive (VNI), de préférence à pression positive continue, selon l’invention pour traiter un ou des patients souffrant d’insuffisance respiratoire, c'est-à-dire de difficultés ou défaillances respiratoires, telles les personnes infectées par un coronavirus affectant ses capacités pulmonaires, par exemple le COVID-19, un de ses variants, ou autre.The invention also describes a method of treatment by insufflation of gas, i.e. oxygen or an air/oxygen mixture, using a non-invasive ventilation (NIV) installation, preferably with continuous positive pressure, according to the invention to treat one or more patients suffering from respiratory insufficiency, i.e. respiratory difficulties or failures, such as people infected with a coronavirus affecting their pulmonary capacities, for example COVID-19, one of its variants, or other.

L’invention va maintenant être mieux comprise grâce à la description détaillée suivante, faite à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux figures annexées parmi lesquelles :The invention will now be better understood thanks to the following detailed description, given for illustrative but non-limiting purposes, with reference to the appended figures among which:

schématise (vue partielle) un réservoir de gaz souple selon l’art antérieur.schematizes (partial view) a flexible gas tank according to the prior art.

représente un mode de réalisation d’un réservoir de gaz souple selon l’invention pour une installation de VNI.represents an embodiment of a flexible gas tank according to the invention for an NIV installation.

est une vue partielle d’une partie du réservoir de gaz souple de.is a partial view of part of the flexible gas tank of .

représente un mode de réalisation d’une installation de VNI incluant le réservoir de gaz souple deet.represents an embodiment of a VNI installation including the flexible gas tank of And .

schématise un réservoir de gaz souple 10 selon l’art antérieur comprenant une enveloppe souple, i.e. formant le corps du réservoir, et conduit rigide 12 traversé par un passage de gaz 12.1 interne, i.e. lumen, dans lequel peut circuler le gaz. L’enveloppe souple est formée de deux feuilles en polymère agencées face à face et assemblées l’une à l’autre pour définir un volume ou compartiment interne de l’enveloppe souple servant à stocker le gaz. Le conduit rigide est typiquement un petit tube servant à assurer les échanges gazeux entre le volume interne du réservoir et l’extérieur, par exemple entre le réservoir et un module d’admission de gaz d’une l’installation de VNI auquel le réservoir est raccordé fluidiquement. Le conduit rigide est typiquement formé d’un polymère qui est fixé à l’enveloppe souple, c'est-à-dire aux deux feuilles en polymère, par une bande de fixation 14 externe venant maintenir, c'est-à-dire serrer, par l’extérieur, les deux feuilles en polymère solidaires de la paroi périphérique du conduit rigide. Ce type de fixation par bande de fixation 14 externe engendre des problèmes d’étanchéité et complexifie la fabrication du réservoir de gaz souple 10 et la rend onéreuse. De plus, le conduit rigide nuit à un remplissage rapide du volume interne de l’enveloppe souple servant à stocker le gaz, en particulier lors du premier remplissage.schematizes a flexible gas tank 10 according to the prior art comprising a flexible envelope, ie forming the body of the tank, and a rigid conduit 12 crossed by an internal gas passage 12.1, ie lumen, in which the gas can circulate. The flexible envelope is formed of two polymer sheets arranged face to face and assembled to each other to define an internal volume or compartment of the flexible envelope used to store the gas. The rigid conduit is typically a small tube used to ensure gas exchanges between the internal volume of the tank and the outside, for example between the tank and a gas intake module of an NIV installation to which the tank is fluidically connected. The rigid conduit is typically formed of a polymer which is fixed to the flexible envelope, i.e. to the two polymer sheets, by an external fixing strip 14 which holds, i.e. tightens, from the outside, the two polymer sheets secured to the peripheral wall of the rigid conduit. This type of fixing by external fixing strip 14 causes sealing problems and complicates the manufacture of the flexible gas tank 10 and makes it expensive. In addition, the rigid conduit hinders rapid filling of the internal volume of the flexible envelope used to store the gas, in particular during the first filling.

etreprésentent un mode de réalisation d’un réservoir de gaz 10 souple selon l’invention pour une installation de VNI, qui comprend lui aussi une enveloppe souple 100 comprenant une première paroi 101 et une seconde paroi 102, agencées face à face et définissant entre elle un volume ou chambre interne 103 pour recevoir du gaz.And represent an embodiment of a flexible gas tank 10 according to the invention for an NIV installation, which also comprises a flexible envelope 100 comprising a first wall 101 and a second wall 102, arranged face to face and defining between them an internal volume or chamber 103 for receiving gas.

Les première et seconde parois 101, 102 formant l’enveloppe souple 100 sont des feuilles fines en polymère, par exemple un polymère de type PVC, c'est-à-dire en polychlorure de vinyle.The first and second walls 101, 102 forming the flexible envelope 100 are thin sheets of polymer, for example a PVC-type polymer, i.e. polyvinyl chloride.

Les première et seconde parois 101, 102 sont solidarisées, c'est-à-dire fixées, l’une à l’autre de manière étanche, de préférence le long ou à proximité de leur bord périphérique 104, c'est-à-dire leur pourtour. Les première et seconde parois 101, 102 ont ici des formes sensiblement rectangle et une épaisseur inférieure à 1 mm, de préférence comprise entre 100 et 500 µm. Par exemple, la première paroi et la seconde paroi ont une longueur comprise entre 20 et 90 cm et une largeur comprise entre 20 et 60 cm.The first and second walls 101, 102 are secured, i.e. fixed, to each other in a sealed manner, preferably along or near their peripheral edge 104, i.e. their periphery. The first and second walls 101, 102 here have substantially rectangular shapes and a thickness of less than 1 mm, preferably between 100 and 500 µm. For example, the first wall and the second wall have a length of between 20 and 90 cm and a width of between 20 and 60 cm.

Par ailleurs, un conduit comprenant un passage interne 120 en communication fluidique avec le volume interne 103 de l’enveloppe souple 100. Le conduit 12 est fixé de manière étanche à l’enveloppe souple 100.Furthermore, a conduit comprising an internal passage 120 in fluid communication with the internal volume 103 of the flexible envelope 100. The conduit 12 is fixed in a sealed manner to the flexible envelope 100.

Le passage interne 120 comprend, à ses extrémités, un premier et un second orifice 121, 122 faisant office d’entrées/sorties de gaz. Le premier orifice 121 est situé à l’extrémité aval du conduit 12, alors que le second orifice 122 est situé à l’extrémité amont du conduit 12, c'est-à-dire qu’il débouche dans le volume interne 103 de l’enveloppe souple 100.The internal passage 120 comprises, at its ends, a first and a second orifice 121, 122 acting as gas inlets/outlets. The first orifice 121 is located at the downstream end of the conduit 12, while the second orifice 122 is located at the upstream end of the conduit 12, that is to say it opens into the internal volume 103 of the flexible envelope 100.

Préférentiellement, le conduit 12 est flexible ou semi-flexible et formé de polymère, de préférence aussi de PVC. Il a une longueur comprise entre 2 et 6 cm et un diamètre compris entre 2 et 4 cm.Preferably, the conduit 12 is flexible or semi-flexible and formed of polymer, preferably also of PVC. It has a length of between 2 and 6 cm and a diameter of between 2 and 4 cm.

Selon l’invention, les première et seconde parois 101, 102 sont fixées au conduit 12 par soudure par ultrasons.According to the invention, the first and second walls 101, 102 are fixed to the conduit 12 by ultrasonic welding.

Pour ce faire, des vibrations à haute fréquence, par exemple entre 20 et 70 kHz ou toute autre valeur de haute fréquence permettant d’obtenir le joint de soudure désiré, sont appliquées entre les première et seconde parois 101, 102 et la paroi du conduit 12 qui sont en polymère, par exemple en PVC, au moyen d’un outil vibrant adapté, comme un appareil générateur d’ultrasons, par exemple une sonotrode.To do this, high-frequency vibrations, for example between 20 and 70 kHz or any other high-frequency value allowing the desired weld joint to be obtained, are applied between the first and second walls 101, 102 and the wall of the conduit 12 which are made of polymer, for example PVC, by means of a suitable vibrating tool, such as an ultrasound generating device, for example a sonotrode.

La chaleur engendrée à l’interface (en 15) des première et seconde parois 101, 102 et la paroi du conduit 12 engendre une fusion localisée du polymère en formant ainsi la soudure. Une telle soudure par ultrasons permet d’obtenir une liaison de bonne qualité et étanche, c'est-à-dire sans risque de fuite de gaz. Un tel procédé de soudure est en outre aisé à mettre en œuvre et moins onéreux.The heat generated at the interface (at 15) of the first and second walls 101, 102 and the wall of the conduit 12 causes a localized melting of the polymer, thereby forming the weld. Such ultrasonic welding makes it possible to obtain a good quality and sealed connection, i.e. without risk of gas leakage. Such a welding method is also easy to implement and less expensive.

Avantageusement, le réservoir de gaz 10 souple selon l’invention comprend aussi des moyens de suspension 13, 105, à savoir ici une ouverture 13 pratiquée dans une paroi supérieure 105 externe, située à l’extrémité supérieure du réservoir de gaz 10 souple, permettant sa suspension ou son accrochage à un support 120, par exemple une potence murale ou analogue, comme illustré sur.Advantageously, the flexible gas tank 10 according to the invention also comprises suspension means 13, 105, namely here an opening 13 made in an external upper wall 105, located at the upper end of the flexible gas tank 10, allowing it to be suspended or attached to a support 120, for example a wall bracket or the like, as illustrated in .

Le réservoir de gaz 10 forme une réserve de gaz respiratoire, en particulier d’oxygène gazeux, c'est-à-dire une capacité tampon, permettant de répondre à une demande inspiratoire normale, voire même ponctuellement forte, du patient P pour assurer une bonne oxygénation dudit patient P avec le gaz stocké dans le volume interne 103 du réservoir 10. Le réservoir de gaz 10 est avantageusement formé d’une enveloppe souple ayant une contenance d’au moins 10 L, de préférence encore d’au moins 15 L, avantageusement d’au moins 20 L, typiquement de l’ordre de 23 à 35 L, par exemple de l’ordre de 25 à 33 L (i.e. contenance en L en équivalent eau).The gas reservoir 10 forms a reserve of respiratory gas, in particular gaseous oxygen, i.e. a buffer capacity, making it possible to respond to a normal, or even occasionally high, inspiratory demand of the patient P to ensure good oxygenation of said patient P with the gas stored in the internal volume 103 of the reservoir 10. The gas reservoir 10 is advantageously formed from a flexible envelope having a capacity of at least 10 L, more preferably at least 15 L, advantageously at least 20 L, typically of the order of 23 to 35 L, for example of the order of 25 to 33 L (i.e. capacity in L in water equivalent).

schématise un mode de réalisation d’une installation 1 de ventilation non-invasive ou VNI selon l’invention délivrant du gaz respiratoire, typiquement de l’air ou un mélange air/oxygène, avantageusement à pression continue positive (i.e. CPAP), aux voies respiratoires d’un patient P souffrant de difficultés ou défaillances respiratoires, par exemple une personne infectée par un coronavirus, tel le COVID-19, ou résultant de toute autre cause ou pathologie affectant ses capacités pulmonaires et nécessitant la mise en œuvre d’une assistance ventilatoire.schematizes an embodiment of a non-invasive ventilation or NIV installation 1 according to the invention delivering respiratory gas, typically air or an air/oxygen mixture, advantageously at continuous positive pressure (i.e. CPAP), to the respiratory tract of a patient P suffering from respiratory difficulties or failures, for example a person infected with a coronavirus, such as COVID-19, or resulting from any other cause or pathology affecting their pulmonary capacities and requiring the implementation of ventilatory assistance.

L’installation 1 de VNI comprend un module d’admission de gaz 20, un module de ventilation 30 et une ligne d’acheminement de gaz ou circuit patient 40, tel un tuyau flexible en polymère, reliant fluidiquement un premier passage de gaz interne (non visible) du module d’admission de gaz 20 à un second passage de gaz interne (non visible) du module de ventilation 30 de manière à pouvoir acheminer du gaz respiratoire sous pression, typiquement de l’oxygène ou un mélange air/oxygène depuis le module d’admission de gaz 20 jusqu’au module de ventilation 30, lequel permet de fournir le gaz au patient P, via une interface respiratoire patient 50, tel un masque respiratoire, e.g. facial, ou une sonde d’intubation trachéale ou un dispositif supra-glottique par exemple.The NIV installation 1 comprises a gas inlet module 20, a ventilation module 30 and a gas delivery line or patient circuit 40, such as a flexible polymer hose, fluidically connecting a first internal gas passage (not visible) of the gas inlet module 20 to a second internal gas passage (not visible) of the ventilation module 30 so as to be able to deliver pressurized respiratory gas, typically oxygen or an air/oxygen mixture from the gas inlet module 20 to the ventilation module 30, which makes it possible to supply the gas to the patient P, via a patient respiratory interface 50, such as a respiratory mask, e.g. facial, or a tracheal intubation tube or a supraglottic device for example.

Le circuit patient 40 permet de véhiculer le gaz au sein de son lumen en direction du patient. Typiquement, le circuit patient 40 est un tuyau souple en polymère. Il comprend des moyens de connexion ou de raccordement, agencés à ses extrémités amont et aval, tels des connecteurs de raccordement mécanique et fluidique par exemple. De préférence, sa longueur est comprise entre 50 cm et 5 m, typiquement entre 1 et 4 m.The patient circuit 40 makes it possible to convey the gas within its lumen towards the patient. Typically, the patient circuit 40 is a flexible polymer pipe. It comprises connection or coupling means, arranged at its upstream and downstream ends, such as mechanical and fluidic connection connectors for example. Preferably, its length is between 50 cm and 5 m, typically between 1 and 4 m.

Plus précisément, le module d’admission de gaz 20 comprend un premier corps de module 22, typiquement en matériau rigide, de type polymère par exemple, traversé par le premier passage de gaz interne.More specifically, the gas intake module 20 comprises a first module body 22, typically made of rigid material, such as polymer for example, crossed by the first internal gas passage.

Le module d’admission de gaz 20, typiquement le premier corps de module 22, comprend une entrée de gaz 23, tel un orifice d’injection de gaz, à laquelle est raccordé fluidiquement un dispositif à venturi 21 permettant de fournir le gaz respiratoire, à savoir soit de l’oxygène, soit un mélange air/oxygène.The gas intake module 20, typically the first module body 22, comprises a gas inlet 23, such as a gas injection port, to which is fluidically connected a venturi device 21 for supplying the breathing gas, namely either oxygen or an air/oxygen mixture.

Le dispositif à venturi 21 est en communication avec l’atmosphère ambiante et, par ailleurs, avec une source d’oxygène 61, à savoir ici une bouteille d’oxygène, pour pouvoir fournir le gaz souhaité au premier passage interne de gaz traversant le premier corps de module 22, c'est-à-dire soit de l’oxygène, soit un mélange air/oxygène. Le dispositif à venturi 21 est monté à demeure ou de manière détachable, i.e. amovible, sur le premier corps de module 22.The venturi device 21 is in communication with the ambient atmosphere and, moreover, with an oxygen source 61, namely here an oxygen cylinder, in order to be able to supply the desired gas to the first internal gas passage passing through the first module body 22, i.e. either oxygen or an air/oxygen mixture. The venturi device 21 is permanently or detachably, i.e. removable, mounted on the first module body 22.

Le premier corps de module 22 du module d’admission de gaz 20 comprend, par ailleurs, un orifice de sortie de gaz 24, i.e. un port de fourniture de gaz, pour évacuer le gaz sous pression se trouvant dans le premier passage interne de gaz du module d’admission de gaz 20 vers la ligne d’acheminement de gaz ou circuit patient 40 qui vient se raccorder au module d’admission de gaz 20 par une extrémité amont. L’orifice de sortie de gaz 24 est donc en communication fluidique avec le lumen du circuit patient 40 pour l’alimenter en gaz, i.e. en O2ou en air/O2.The first module body 22 of the gas inlet module 20 further comprises a gas outlet orifice 24, i.e. a gas supply port, for discharging the pressurized gas located in the first internal gas passage of the gas inlet module 20 to the gas delivery line or patient circuit 40 which is connected to the gas inlet module 20 via an upstream end. The gas outlet orifice 24 is therefore in fluid communication with the lumen of the patient circuit 40 to supply it with gas, i.e. O2 or air/O2 .

En outre, le premier corps de module 22 du module d’admission de gaz 20 comprend aussi un port de raccordement de réservoir 25 en communication fluidique avec, d’une part, le premier passage interne de gaz du module d’admission de gaz 20 et, d’autre part, avec le volume interne 103 du réservoir de gaz 10 de l’invention, via le passage 120 et les orifices 121, 122 d’entrée/sortie de gaz, de manière à permettre des échanges gazeux, i.e. entrée et sortie de gaz, entre le réservoir de gaz 10 et le premier passage interne de gaz du premier corps de module 22.In addition, the first module body 22 of the gas inlet module 20 also comprises a tank connection port 25 in fluid communication with, on the one hand, the first internal gas passage of the gas inlet module 20 and, on the other hand, with the internal volume 103 of the gas tank 10 of the invention, via the passage 120 and the gas inlet/outlet orifices 121, 122, so as to allow gas exchanges, i.e. gas inlet and outlet, between the gas tank 10 and the first internal gas passage of the first module body 22.

Le premier corps de module 22 du module d’admission de gaz 20 peut être formé de polymère, par exemple par moulage injection.The first module body 22 of the gas intake module 20 may be formed from polymer, for example by injection molding.

De préférence, la source d’oxygène 60 est ici une bouteille d’oxygène sous pression. Toutefois, selon un autre mode de réalisation (non montré), la source d’oxygène 60 peut être une canalisation d’amenée d’oxygène débouchant au niveau d’une prise de raccordement, typiquement une prise murale, laquelle peut faire partie d’un réseau de canalisations de gaz agencé dans un bâtiment hospitalier ou analogue, et alimentée par une cuve de stockage d’oxygène de grande capacité, agencée sur le site du bâtiment hospitalier, par exemple une cuve de plusieurs centaines ou milliers de litres d’oxygène liquide.Preferably, the oxygen source 60 is here a pressurized oxygen cylinder. However, according to another embodiment (not shown), the oxygen source 60 may be an oxygen supply pipe opening at a connection socket, typically a wall socket, which may be part of a gas pipe network arranged in a hospital building or the like, and supplied by a large-capacity oxygen storage tank, arranged on the site of the hospital building, for example a tank of several hundreds or thousands of liters of liquid oxygen.

La bouteille d’oxygène sous pression alimente le dispositif à venturi 21 via un conduit flexible 61 raccordé, en amont, au robinet de distribution de gaz 62 équipant la bouteille d’oxygène sous pression, lequel robinet 62 est protégé par un capotage de protection 63, et, en aval, au dispositif à venturi 21.The pressurized oxygen bottle supplies the venturi device 21 via a flexible conduit 61 connected, upstream, to the gas distribution tap 62 equipping the pressurized oxygen bottle, which tap 62 is protected by a protective cover 63, and, downstream, to the venturi device 21.

Le dispositif à venturi 21 peut être monté de manière amovible ou non. Il permet de réaliser des mélanges O2/air, c'est-à-dire de diluer l’oxygène provenant de la bouteille d’oxygène sous pression avec de l’air ambiant, donc d’en utiliser une quantité moindre.The venturi device 21 can be mounted in a removable manner or not. It makes it possible to produce O2 /air mixtures, that is to say to dilute the oxygen coming from the pressurized oxygen cylinder with ambient air, thus using a smaller quantity.

Le dispositif à venturi 21 peut être du type à actionnement rotatif, translatif ou hélicoïdal.The venturi device 21 may be of the rotary, translational or helical actuated type.

Par ailleurs, le module de ventilation 30 qui est alimenté en mélange air/O2ou en oxygène par le circuit patient 40, comprend un deuxième corps de module traversé par un circuit de gaz interne, c'est-à-dire un conduit, passage ou autre, comprenant un port ou orifice d’entrée de gaz alimenté en gaz par le circuit patient 40, telle une conduite ou tuyau de gaz flexible souple, et un port d’interface 32, c'est-à-dire un orifice de sortie de gaz, pour fournir le gaz au patient P, via l’interface respiratoire 50.Furthermore, the ventilation module 30 which is supplied with an air/O2 mixture or with oxygen by the patient circuit 40, comprises a second module body crossed by an internal gas circuit, that is to say a conduit, passage or other, comprising a gas inlet port or orifice supplied with gas by the patient circuit 40, such as a flexible gas pipe or hose, and an interface port 32, that is to say a gas outlet orifice, for supplying the gas to the patient P, via the respiratory interface 50.

Là encore, le deuxième corps de module du module de ventilation 30 peut être formé d’un matériau rigide de type polymère par exemple. Par exemple, il peut être formé par moulage injection, notamment en une pièce unique.Again, the second module body of the ventilation module 30 may be formed from a rigid material of the polymer type for example. For example, it may be formed by injection molding, in particular in a single piece.

Le port d’entrée 34 et le port interface 32 sont préférentiellement portés par des moyens de raccordement, tels des connecteurs, des raccords ou analogues, de type à emboitement, vissage, baïonnette ou autre, tels ensembles mâles/femelles, auxquels viennent se raccorder mécaniquement et fluidiquement, directement ou indirectement, le circuit patient 40 et, par ailleurs, l’interface respiratoire 50.The input port 34 and the interface port 32 are preferably carried by connection means, such as connectors, fittings or the like, of the interlocking, screwing, bayonet or other type, such as male/female assemblies, to which the patient circuit 40 and, moreover, the respiratory interface 50 are mechanically and fluidically connected, directly or indirectly.

Avantageusement, un dispositif anti-retour de gaz est agencé dans le deuxième passage interne de gaz traversant le deuxième corps de module du module de ventilation 30, à proximité du port d’entrée. Préférentiellement, le dispositif anti-retour de gaz comprend un premier élément de valve en forme de parapluie ou champignon portée par un premier support de valve.Advantageously, a gas non-return device is arranged in the second internal gas passage passing through the second module body of the ventilation module 30, near the inlet port. Preferably, the gas non-return device comprises a first umbrella- or mushroom-shaped valve element carried by a first valve support.

Le premier élément de valve et le premier support de valve sont sensiblement identiques au second élément de valve et second support de valve 3. Cet ensemble premier élément de valve/ premier support de valve forme une valve unidirectionnelle autorisant le passage de gaz uniquement dans un sens, à savoir en direction du patient P, mais s’opposant aux remontées de gaz, tels les gaz expirés par le patient P, vers et dans le circuit patient 40, ce qui participe à une évacuation efficace du gaz expiré par le patient, pendant les phases d’expiration du patient, en empêchant les remontées de gaz riche en CO2dans le circuit patient 40.The first valve element and the first valve support are substantially identical to the second valve element and second valve support 3. This first valve element/first valve support assembly forms a one-way valve allowing gas to pass in one direction only, namely towards the patient P, but opposing the rise of gas, such as the gases exhaled by the patient P, towards and in the patient circuit 40, which contributes to an effective evacuation of the gas exhaled by the patient, during the patient's expiration phases, by preventing the rise of gas rich inCO2 in the patient circuit 40.

Afin de pouvoir évacuer à l’atmosphère, tout ou partie du gaz expiré par le patient P, i.e. gaz contenant du CO2, est prévue une valve d’échappement agencée dans le module de ventilation 30. Elle est conçue pour permettre l’échappement des gaz expirés vers l’atmosphère via un orifice d’échappement, pendant les phases expiratoires du patient P et, à l’inverse, pour empêcher l’échappement de gaz vers l’atmosphère pendant les phases inspiratoires du patient P. Selon un mode de réalisation préféré, la valve d’échappement est une valve de PEP, de préférence équipée d’un système de réglage de PEP.In order to be able to evacuate to the atmosphere, all or part of the gas exhaled by the patient P, i.e. gas containing CO2 , an exhaust valve is provided arranged in the ventilation module 30. It is designed to allow the exhaust of the exhaled gases to the atmosphere via an exhaust port, during the expiratory phases of the patient P and, conversely, to prevent the escape of gases to the atmosphere during the inspiratory phases of the patient P. According to a preferred embodiment, the exhaust valve is a PEP valve, preferably equipped with a PEP adjustment system.

Classiquement, une telle valve d’échappement pneumatique comprend un compartiment interne comprenant un élément d’obturation, tel un clapet ou une membrane flexible, un moyen élastique, tel un ressort, agencé dans le compartiment interne et agissant sur l’élément d’obturation, tel qu’un clapet ou une membrane flexible, en métal, plastique ou un autre matériau, de manière à appuyer sur sa face interne et le repousser normalement vers un siège de valve, pendant les phases inspiratoires. Le siège de valve coopère avec la face externe de l’élément d’obturation pour assurer une étanchéité fluidique entre eux, pendant chaque phase inspiratoire du patient. Par exemple, l’élément d’obturation peut se déplacer et/ou se déformer en rapprochement ou en éloignement en fonction des phases inspiratoires et expiratoires du patient et sous l’effet de la force élastique exercée par le moyen élastique, i.e. ressort. Le compartiment interne communique avec l’atmosphère ambiante via l’orifice d’échappement de gaz pour évacuer le gaz lorsque la valve d’échappement s’ouvre, c'est-à-dire lorsque la pression du gaz expiré par le patient devient supérieure à la force de répulsion, c'est-à-dire la raideur, du moyen élastique.Conventionally, such a pneumatic exhaust valve comprises an internal compartment comprising a closure element, such as a flap or a flexible membrane, an elastic means, such as a spring, arranged in the internal compartment and acting on the closure element, such as a flap or a flexible membrane, made of metal, plastic or another material, so as to press on its internal face and push it normally towards a valve seat, during the inspiratory phases. The valve seat cooperates with the external face of the closure element to ensure a fluid seal between them, during each inspiratory phase of the patient. For example, the closure element can move and/or deform towards or away from each other depending on the inspiratory and expiratory phases of the patient and under the effect of the elastic force exerted by the elastic means, i.e. spring. The internal compartment communicates with the ambient atmosphere via the gas exhaust port to evacuate the gas when the exhaust valve opens, i.e. when the pressure of the gas exhaled by the patient becomes greater than the repulsive force, i.e. the stiffness, of the elastic means.

La valve d’échappement comprend avantageusement un système de réglage de PEP permettant à l’utilisateur d’ajuster ou de fixer la force élastique que le moyen élastique, i.e. ressort ou analogue, va appliquer sur la surface ou face interne de l’élément d’obturation pour le repousser contre le siège de valve. Le système de réglage permet donc de fixer un niveau de pression expiratoire positive (PEP) compris entre 0 et 30 cmH2O. Toutefois, selon un autre mode de réalisation (non montré), la valve d’échappement peut comprend un système de PEP non réglable, c'est-à-dire permettant d’assurer une pression expiratoire positive (PEP) prédéfinie non-modifiable comprise entre 0 et 30 cmH20, par exemple une PEP égale à 5 cmH20, 7,5 cmH20, 10 cmH20 ou autre.The exhaust valve advantageously comprises a PEEP adjustment system allowing the user to adjust or fix the elastic force that the elastic means, i.e. spring or the like, will apply to the internal surface or face of the closure element to push it against the valve seat. The adjustment system therefore makes it possible to fix a positive expiratory pressure (PEP) level of between 0 and 30 cmH2 O. However, according to another embodiment (not shown), the exhaust valve may comprise a non-adjustable PEEP system, i.e. making it possible to ensure a predefined non-modifiable positive expiratory pressure (PEP) of between 0 and 30 cmH20, for example a PEEP equal to 5 cmH20, 7.5 cmH20, 10 cmH20 or other.

En outre, il on agence sur le module de ventilation 30, i.e. sur le deuxième corps de module, un dispositif à valve anti-asphyxie en communication fluidique avec l’atmosphère ambiante. Ce dispositif à valve anti-asphyxie constitue une valve anti-asphyxie formée d’un second élément de valve agencé sur un second support de valve agencé dans le deuxième passage interne de gaz traversant le deuxième corps de module. Le second élément de valve a par exemple une forme de parapluie ou de champignon, c'est-à-dire qu’il comprend une tête (ou chapeau) en forme de disque, plate ou légèrement bombée, agencée à l’extrémité d’une tige, c'est-à-dire d’une tige support allongée.In addition, an anti-asphyxia valve device in fluid communication with the ambient atmosphere is arranged on the ventilation module 30, i.e. on the second module body. This anti-asphyxia valve device constitutes an anti-asphyxia valve formed by a second valve element arranged on a second valve support arranged in the second internal gas passage passing through the second module body. The second valve element has, for example, an umbrella or mushroom shape, i.e. it comprises a flat or slightly domed disc-shaped head (or cap), arranged at the end of a rod, i.e. an elongated support rod.

Le premier et second élément de valve sont réalisés en silicone souple, en particulier leurs têtes en forme de disque, afin de pouvoir se déformer légèrement pour laisser passer le gaz lorsque cela est nécessaire.The first and second valve elements are made of soft silicone, especially their disc-shaped heads, so that they can deform slightly to let gas through when necessary.

Toutefois, le dispositif à valve anti-asphyxie est configuré pour ne s’ouvrir et autoriser une entrée d’air atmosphérique dans le deuxième passage interne du deuxième corps du module de ventilation 30, uniquement lorsque la demande en gaz (i.e. air/O2ou O2) du patient devient durablement supérieure à la normale ou à une demande forte ponctuelle, ou en cas de dysfonctionnement relatif à l’apport de gaz. Ainsi, on évite ou minimise le risque de voir le réservoir de gaz 10 se vider et/ou le patient P de se retrouver en hypoxie.However, the anti-asphyxia valve device is configured to open and allow atmospheric air to enter the second internal passage of the second body of the ventilation module 30 only when the patient's gas demand (i.e. air/O2 or O2 ) becomes permanently higher than normal or at a high one-off demand, or in the event of a malfunction relating to the gas supply. Thus, the risk of the gas reservoir 10 becoming empty and/or the patient P becoming hypoxic is avoided or minimized.

A l’inverse, le dispositif à valve anti-asphyxie s’oppose à toute entrée d’air ambiant dans le module de ventilation 30, lorsque la quantité de gaz amené par le circuit patient 40 est suffisante, c'est-à-dire au moins égale à la demande en gaz respiratoire du patient P. Dans ce cas, le dispositif à valve anti-asphyxie est fermé et ne communique pas avec l’atmosphère ambiante.Conversely, the anti-asphyxia valve device prevents any entry of ambient air into the ventilation module 30, when the quantity of gas supplied by the patient circuit 40 is sufficient, i.e. at least equal to the respiratory gas demand of the patient P. In this case, the anti-asphyxia valve device is closed and does not communicate with the ambient atmosphere.

Agencer un tel dispositif à valve anti-asphyxie dans le module de ventilation 30 permet de contrôler la quantité d’oxygène réellement fournie au patient, à savoir la FiO2ou fraction inspirée d’oxygène.Arranging such an anti-asphyxia valve device in the ventilation module 30 makes it possible to control the quantity of oxygen actually supplied to the patient, namely the FiO2 or inspired fraction of oxygen.

D’une façon générale, l’installation 1 de VNI incluant le réservoir à gaz 10 de l’invention permet d’assurer le maintien d’une pression continue positive (CPAP) pendant la ventilation du patient, donc d’une bonne FiO2, à savoir la Fraction inspirée en Oxygène, qui est la concentration d’oxygène que le patient va recevoir in fine. Pouvoir fournir au patient une FiO2proche de 100% (c’est-à-dire proche de l’oxygène pur) permet d’obtenir une bonne oxygénation de son sang, grâce à la ventilation, en particulier chez les patients infectés par le Covid-19 ou tout autre virus ou analogue affectant négativement ses capacités pulmonaires.Generally speaking, the NIV installation 1 including the gas tank 10 of the invention makes it possible to ensure the maintenance of a continuous positive pressure (CPAP) during the ventilation of the patient, therefore of a good FiO2 , namely the Inspired Oxygen Fraction, which is the concentration of oxygen that the patient will ultimately receive. Being able to provide the patient with a FiO2 close to 100% (i.e. close to pure oxygen) makes it possible to obtain good oxygenation of their blood, thanks to ventilation, in particular in patients infected with Covid-19 or any other virus or the like negatively affecting their lung capacity.

Claims (10)

Translated fromFrench
Réservoir souple (10) pour installation (1) de ventilation non-invasive (VNI), comprenant :
  • une enveloppe souple (100) en polymère comprenant une première paroi (101) et une seconde paroi (102) agencées face à face et définissant entre elle un volume interne (103) pour recevoir du gaz, lesdites première et seconde parois (101, 102) étant solidarisées l’une à l’autre, et
  • un conduit (12) comprenant un passage interne (120) en communication fluidique avec le volume interne (103) de l’enveloppe souple (100), ledit conduit (12) étant fixé de manière étanche à l’enveloppe souple (100),
caractérisé en ce que les première et seconde parois (101, 102) sont fixées au conduit (12) par soudure par ultrasons.
Flexible tank (10) for non-invasive ventilation (NIV) installation (1), comprising:
  • a flexible polymer envelope (100) comprising a first wall (101) and a second wall (102) arranged face to face and defining between them an internal volume (103) for receiving gas, said first and second walls (101, 102) being secured to each other, and
  • a conduit (12) comprising an internal passage (120) in fluid communication with the internal volume (103) of the flexible envelope (100), said conduit (12) being fixed in a sealed manner to the flexible envelope (100),
characterized in that the first and second walls (101, 102) are fixed to the conduit (12) by ultrasonic welding.
Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que les première et seconde parois (101, 102) et le conduit (12) sont formés de polymère.Tank according to claim 1, characterized in that the first and second walls (101, 102) and the conduit (12) are formed of polymer.Réservoir selon la revendication 2, caractérisé en ce que le polymère est du PVC.Tank according to claim 2, characterized in that the polymer is PVC.Réservoir selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les première et seconde parois (101, 102) sont des feuilles ayant une épaisseur comprise entre 100 et 500 µm.Tank according to one of claims 1 or 2, characterized in that the first and second walls (101, 102) are sheets having a thickness of between 100 and 500 µm.Réservoir selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le conduit (12) est flexible ou semi-flexible.Tank according to one of claims 1 or 2, characterized in that the conduit (12) is flexible or semi-flexible.Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première paroi (101) et la seconde paroi (102) agencées face à face sont fixées l’une à l’autre au niveau d’au moins une partie de leurs bords périphériques (104).Tank according to claim 1, characterized in that the first wall (101) and the second wall (102) arranged face to face are fixed to each other at least at part of their peripheral edges (104).Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première paroi (101) et la seconde paroi (102) ont une forme rectangulaire.Tank according to claim 1, characterized in that the first wall (101) and the second wall (102) have a rectangular shape.Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il a un volume interne (103) d’au moins 20 L, de préférence de 25 L à 35 L.Tank according to claim 1, characterized in that it has an internal volume (103) of at least 20 L, preferably from 25 L to 35 L.Installation (1) de ventilation non-invasive (VNI), notamment à pression continue positive (CPAP), pour fournir de l’oxygène (O2) ou un mélange air/O2à un patient (P), comprenant :
  • un module d’admission de gaz (20) comprenant un dispositif à venturi (21) configuré pour fournir l’air ou le mélange air/O2,
  • un réservoir de gaz (11) relié fluidiquement au module d’admission de gaz (20),
  • un module de ventilation (30) comprenant une valve d’échappement reliée fluidiquement à l’atmosphère, et un port d’interface (32) pour alimenter une interface respiratoire (50), et
  • un circuit patient (40), reliant fluidiquement le module d’admission de gaz (20) au module de ventilation (30) de manière à acheminer l’air ou le mélange air/O2du module d’admission de gaz (20) au module de ventilation (30),
caractérisée en ce que le réservoir de gaz (11) est selon l'une des revendications précédentes.
Installation (1) of non-invasive ventilation (NIV), in particular continuous positive pressure (CPAP), to provide oxygen (O2) or an air/O mixture2to a patient (P), including:
  • a gas intake module (20) comprising a venturi device (21) configured to supply air or air/O2 mixture,
  • a gas tank (11) fluidly connected to the gas intake module (20),
  • a ventilation module (30) comprising an exhaust valve fluidly connected to the atmosphere, and an interface port (32) for supplying a respiratory interface (50), and
  • a patient circuit (40), fluidically connecting the gas inlet module (20) to the ventilation module (30) so as to convey the air or the air/O2 mixture from the gas inlet module (20) to the ventilation module (30),
characterized in that the gas tank (11) is according to one of the preceding claims.
Procédé de fabrication d’un réservoir de gaz (11) selon l'une des revendications 1 à 8, comprenant les première et seconde parois (101, 102), formant l’enveloppe souple (100) en polymère et le conduit (12) en polymère, dans lequel on fixe, de manière étanche, les première et seconde parois (101, 102) au conduit (12) par soudure par ultrasons.Method for manufacturing a gas tank (11) according to one of claims 1 to 8, comprising the first and second walls (101, 102), forming the flexible polymer envelope (100) and the polymer conduit (12), in which the first and second walls (101, 102) are fixed, in a sealed manner, to the conduit (12) by ultrasonic welding.
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