Comment construire une meilleure machine PAP

Daphné Allen | 29 juin 2023

Les appareils de thérapie par pression positive des voies respiratoires (PAP) sont largement utilisés pour traiter un grand nombre des quelque 30 millions de personnes souffrant d'apnée du sommeil aux États-Unis. Les appareils CPAP (pression positive continue) sont les plus courants. De nombreuses machines PAP sont généralement utilisées par les patients à domicile, ce qui signifie que les systèmes doivent être faciles et confortables à utiliser pour favoriser l'adhésion du patient au traitement.

L’adhésion a été un défi. Selon un examen des données sur l'observance de la CPAP sur une période de 20 ans, l'observance se situe entre 30 et 60 %. Les performances de l’appareil peuvent jouer un rôle en encourageant – ou en entravant – l’observance du patient. Une étude a révélé que de nombreux facteurs « sont liés à l’inconfort provenant de diverses sources ».

Le débit d’air et la pression de l’appareil peuvent être deux de ces facteurs. Les capteurs jouent un rôle essentiel dans la surveillance de la respiration du patient et dans la synchronisation du flux d’air de la machine avec ces schémas respiratoires. Par exemple, comme l'explique Superior Sensor Technology dans le livre blanc « L'importance des capteurs de pression dans le traitement de l'apnée du sommeil », « les capteurs de débit d'air les plus efficaces ont une boucle de rétroaction très rapide (pour dire au système d'ajuster le ventilateur plus rapidement lorsqu'un le patient inspire/expire), sont capables de bloquer efficacement le bruit des ventilateurs et des moteurs (pour réduire les taux d'erreur), peuvent supporter plusieurs pressions sans aucune dégradation des performances et ont un taux de résolution élevé pour garantir un signal très fort. -rapport de bruit (SNR).

Design News a posé à Tim Shotter, co-fondateur et directeur technique de Superior Sensor Technology, quelques questions sur ces capteurs et sur la manière dont les fabricants peuvent créer de meilleurs systèmes PAP.

Tireur : Les machines PAP comprennent plusieurs types de capteurs pour surveiller et/ou réguler différentes fonctions, notamment le débit d'air, la pression de l'air et la température. Sans régulation de ces fonctions, les machines ne fonctionneront pas correctement et peuvent présenter des risques pour l'utilisateur.

Des capteurs de pression sont utilisés pour surveiller le débit d’air et la pression de l’air. Par exemple, dans un appareil à pression positive à deux niveaux (BiPAP), des capteurs de pression surveillent la respiration du patient. Ces systèmes nécessitent deux capteurs de pression : un capteur de pression manométrique pour contrôler la pression du patient et un capteur de pression différentielle pour la mesure du débit. Plus précisément, des capteurs de pression surveillent la respiration du patient et envoient un signal à la machine pour réduire la pression appliquée lorsqu'un patient expire, puis l'augmenter à nouveau lorsque le patient inspire. L'ajustement de la pression appliquée lors de l'inspiration et de l'expiration permet au patient d'être beaucoup plus à l'aise et de ne plus « se battre » contre la machine BiPAP pendant l'expiration.

Tireur : Rechercher et trouver des solutions innovantes auprès d'un fournisseur de capteurs fiable prend du temps et peut s'avérer difficile. Les ingénieurs souhaitent un approvisionnement stable en capteurs offrant une très bonne stabilité et fiabilité à long terme. De plus, ils souhaitent idéalement utiliser des capteurs optimisés pour les machines PAP et capables de surmonter le bruit et les interférences provenant des ventilateurs, des moteurs et des facteurs environnementaux externes.

Pour surmonter ces défis, les ingénieurs doivent rechercher la technologie dans des publications telles que Design News et visiter les sites Web des fournisseurs pour en savoir plus sur la manière dont leurs capteurs peuvent bénéficier de leur application spécifique et télécharger des fiches techniques de produits, des notes d'application et des modèles CAO.

Tireur :La combinaison de deux capteurs de pression dans un seul appareil présente plusieurs avantages, notamment la simplification de la conception des cartes PCB, l'accélération de la fabrication, la rationalisation de la chaîne d'approvisionnement, l'amélioration de la fiabilité du système, la possibilité de réduire la taille du dispositif PAP et la réduction du coût global de la machine PAP.

Tireur : Les capteurs de pression sont conçus pour mesurer de petits changements de pression, et tout bruit externe ou interférence provenant des ventilateurs et des moteurs peut introduire des erreurs dans les lectures du capteur. Plus précisément, le bruit se superpose à la lecture de pression, ce qui peut entraîner un inconfort pour le patient en raison de mesures inexactes.