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Composants > Electronique/optique

Mesure de pression pour aérosols-doseurs

Publié le 26 mars 2018 par Patrick RENARD
Source : SmartAir

Au cœur de son système d’assistance à l'inhalation, le fabricant irlandais SmartAir a choisi un capteur de pression différentielle LDE de First Sensor, pour sa facilité d'intégration et sa précision élevée sur une gamme dynamique étendue.

Le traitement classique de l'asthme - un médicament anti-inflammatoire délivré par un aérosol-doseur (MDI) - est très efficace, à condition qu’il soit correctement administré. Or, le respect par les patients des directives d'utilisation du dispositif est très variable. Et surtout, les utilisations incorrectes passent inaperçues.

C’est pourquoi SmartAir a développé une technologie innovante - Airbrio - qui permet d’aider les utilisateurs de MDI à maîtriser la technique d’inhalation.

Le dispositif intègre un capteur de pression, un processeur, des voyants lumineux et une interface Bluetooth.

Fixé sur l’embout buccal d’un aérosol-doseur standard et compatible avec la plupart des chambres d’inhalation, l’Airbrio s’appuie sur un capteur de pression pour caractériser les inhalations du patient. Les algorithmes développés par SmartAir convertissent en temps réel les données enregistrées en informations de guidage. Il s’agit de voyants verts, rouges et oranges disposés au sommet du dispositif sous le regard du patient. Ces voyants sont au vert si l’inspiration est correcte, et passent à l’orange et au rouge si le débit d'inhalation tombe en dessous de son niveau optimal. Un code couleur signifiant "Stop" apparait lorsque le processus d'administration du médicament est terminé.

Connecté en Bluetooth, le dispositif fournit également un score de conformité consultable au travers d’une application pour smartphone. Le patient et son médecin peuvent ainsi suivre facilement l'utilisation effective de l’aérosol-doseur par rapport à la fréquence prescrite, ainsi que les scores de conformité pour chaque inhalation.

Le capteur de pression est en quelque sorte le cœur de la technologie Airbrio. Il permet de mesurer le flux d’air qui circule de l’extérieur, au travers de la chambre d’inhalation, vers les voies aériennes du patient.

SmartAir a opté pour un capteur de pression différentielle : en mesurant au fil du temps la chute de pression dans la chambre par rapport à la pression atmosphèrique pendant l'inhalation, le système peut calculer la vitesse du flux d'air et le volume d'air inhalé. Le choix des concepteurs s’est porté sur un module de capteur intégré de la série LDE de First Sensor. Les modules LDE sont fournis sous la forme d'un boîtier DIP classique ou sous celle d'un composant CMS pour montage en surface de la carte de l’intégrateur. Ces capteurs sont entièrement étalonnés en usine et disposent d'une compensation de température intégrée.

Facilité d'intégration et précision

Le modèle choisi (LDES250B) l’a été d’abord pour sa facilité d'intégration. Le module est fourni avec deux ports prêts à être raccordés à la tubulure du dispositif hôte et ne nécessite aucun composant électronique externe supplémentaire.

Côté performances, il était notamment impératif de disposer d’une grande précision sur une gamme dynamique étendue. En effet, la conception de l’Airbrio devait être adaptée aussi bien à des enfants qu’à des adultes. Ceci pour éviter le coût de développement de deux modèles distincts. Il fallait donc que le dispositif puisse enregistrer des données pour des chutes de pression correspondant à un large éventail de puissances d’inhalation.

First Sensor développe et fabrique des capteurs standard et personnalisés, ainsi que des composants associés. Dans le domaine médical, on retrouve les solutions de l'entreprise allemande principalement dans les dispositifs de respiration et de ventilation, de dialyse, d'endoscopie et de diagnostic.

En outre, les variations de pression doivent être mesurées avec une précision suffisante pour que la précision totale, au niveau système, soit d’au moins ±5 %. La précision du module LDES250B sur sa sortie analogique est garantie à ± 0,75 % sur toute sa plage de mesure, de 0 à ± 250 Pa. L'effet des variations de température sur la précision est limité à ± 1,75 % sur une plage de 5 à 55°C. Cela laisse une marge suffisante compte-tenu des erreurs et du bruit occasionnés ailleurs dans le système.

Enfin, l'équipe de développement de produits de SmartAir, basée en Irlande du Nord, a apprécié d’être soutenue par des ingénieurs d'applications et un service clientèle de First Sensor basés au Royaume-Uni. Il va sans dire que la certification ISO 13485 du fabricant de capteurs a aussi été considérée comme un point positif.


www.first-sensor.com

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