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Composants > Electronique/optique

L’électronique embarquée au secours des secouristes

Publié le 28 septembre 2015 par Patrick RENARD
Source : Polycaptil F.C.E.

Pour permettre aux secouristes de pratiquer correctement la ventilation manuelle, Polycaptil travaille sur un projet innovant qui repose sur l'utilisation d'un capteur de débit et d'un microcontrôleur. Les résultats obtenus sont tout simplement spectaculaires.

Labellisé par le pôle des microtechniques, le projet SIM (Safety Insufflation Mask) est né d’une étude menée au CHRU de Besançon auprès de 140 professionnels (anesthésistes, urgentistes, infirmiers, pompiers et secouristes), formés à la ventilation manuelle.

L'étude a mis en évidence, à l'aide d'un poumon artificiel instrumenté, un manque de performance majeur de cette technique dans sa pratique actuelle, avec seulement 7,5% des manipulations réellement efficaces. Un chiffre d’autant plus alarmant que l'inefficacité, souvent synonyme de surventilation et donc de gonflement de l’estomac, peut se révéler délétère pour le patient en détresse respiratoire.

L’enjeu est donc de taille pour ce projet lancé en 2011. Son objet : concevoir un DM capable d'évaluer la performance ventilatoire en temps réel et d’assister le secouriste dans son action, pour une ventilation en adéquation avec les besoins cliniques du patient.

Le maitre d'œuvre initialement retenu (la société Schrader) s'étant retiré, Polycaptil a pris le relais en 2013. Le bureau d’études bisontin maîtrise à la fois l’électronique, la mécanique et l’intégration de capteurs, ainsi que l’optoélectronique. Il a pu ainsi mettre au point un dispositif intégrant un capteur situé entre le ballon et le masque de l’insufflateur, un microcontrôleur et un écran d'affichage.

Un capteur Sensirion et un microcontrôleur Microchip

Après avoir testé le principe avec un système d’acquisition de données sur PC, Polycaptil a réalisé différentes maquettes en peaufinant les algorithmes exécutés au sein d’un microcontrôleur embarqué (Microchip). Les contraintes sont nombreuses car le dispositif doit être fiable, peu coûteux, compact, léger et sobre en énergie.

Côté capteur, il faut assurer précision et répétabilité des mesures. Le choix s’est porté sur un capteur de Sensirion, qui mesure le débit volumique en utilisant le flux thermique.

Schéma de principe

Schéma de principe.

 

Différents agencements sont encore à l’étude pour faire en sorte que le DM soit en partie réutilisable, tandis que la partie en contact avec la respiration du patient sera jetable tout comme le masque de ventilation.

Le boîtier de contrôle vient se fixer directement sur l’insufflateur en connexion avec le capteur. Le secouriste suit sur des bargraphes l’évolution des volumes insufflés et expirés pour adapter en conséquence les pressions exercées sur le ballon. Par ailleurs, un voyant lumineux donne la cadence à suivre.

Afficheur

Boitier de contrôle.

 

Une efficacité qui grimpe de 7,5% à 90%

Testée il y a quelques mois au CHRU dans les mêmes conditions que l'étude préliminaire, la dernière maquette a montré une efficacité de 90%. Un gain pour le moins considérable !

Reste à passer à la phase de prototype en prenant en compte des requis médicaux comme l'ergonomie et l’analyse de défaillances. Suivront des essais cliniques. Mais nul doute que ce dispositif donnera un nouveau souffle à une technique qui avait grand besoin d’une innovation de rupture.

Ce projet devrait aboutir à la création d’une start-up pour la commercialisation du futur dispositif.


Polycaptil F.C.E., F-25000 Besançon, www.polycaptil.fr

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