Aperçu du sujet
Partie 1 : Sciences de l’ingénieur Respirateur Artificiel Constitution du sujet • Sujet pages 3 à 17 • Documents réponses pages 18 à 19 Le candidat devra traiter obligatoirement la sous-partie 1. Puis, il devra choisir et traiter l’une des deux sous-parties suivantes : - la sous-partie 2 (choix 1),
Partie 1 : Sciences de l’ingénieur Respirateur Artificiel Constitution du sujet • Sujet pages 3 à 17 • Documents réponses pages 18 à 19 Le candidat devra traiter obligatoirement la sous-partie 1. Puis, il devra choisir et traiter l’une des deux sous-parties suivantes : - la sous-partie 2 (choix 1), question 8 à question 15 - la sous-partie 3 (choix 2), question 16 à question 23 Les documents réponses DR1 et DR2 (pages 18 et 19) seront à rendre agrafés aux copies. 22-SCIPCJ1PO1 page 2 / 27 Mise en situation Présentation du produit MakAir est un respirateur artificiel adapté à la ventilation des patients présentant une détresse respiratoire aiguë. C’est un dispositif médical temporaire, peu onéreux au regard d’un respirateur conventionnel, de conception simple, visant à répondre à une pénurie, engendrée par une crise sanitaire (figure 1). Figure 1 : respirateur MakAir Le diagramme des cas d’utilisation est présenté en figure 2. Figure 2 : diagramme des cas d'utilisation Principe de fonctionnement et cycle respiratoire L’assistance respiratoire consiste à insuffler de l’air dans les poumons du patient et à l’extraire à intervalles réguliers. Pour répondre à cette problématique, le MakAir est conçu selon le schéma de principe de la figure 3. Une turbine, en fonctionnement permanent, débite de l’air. Cet air pressurisé est insufflé au patient par l’ouverture de l’électrovanne d’inspiration. L’ouverture de l’électrovanne d’expiration permet d’évacuer l’air des poumons avant de recommencer un nouveau cycle. 22-SCIPCJ1PO1 page 3 / 27 Figure 3 : schéma de principe L’inspiration et l’expiration de l’air doivent respecter certaines pressions caractéristiques représentées en figure 4. La pression de plateau favorise l’échange gazeux dans les poumons, la pression d’expiration positive (PEP) permet de garder les alvéoles pulmonaires ouvertes. Ces pressions sont contrôlées grâce à une mesure de pression, réalisée en aval de l’électrovanne d’inspiration, comme indiqué (figure 3), et corrigé en cas de dérive. Figure 4 : cycle respiratoire et pressions caractéristiques Les diagrammes des exigences et des blocs internes sont donnés en figure 5 et figure 6. 22-SCIPCJ1PO1 page 4 / 27 Figure 5 : diagramme partiel d’exigences du MakAir Figure 6 : diagramme des blocs internes 22-SCIPCJ1PO1 page 5 / 27