使用P0.1策略来估算呼吸肌压力和呼吸力学的系统和方法技术方案

当使用P0.1策略估计呼吸肌压力和呼吸力学时，检测针对连接到通气机(64)的患者的患者吸气开始，并且患者的气道在第一预定时间段中被阻塞。在所述气道阻塞期间估计第一呼吸肌压力(Pmus)概况。然后在第二预定时间段期间估计产生的阻力(R)值和顺应性(C)值和第二Pmus概况。在第三预定时间段期间估计第三Pmus概况，所述第三预定时间段从第二预定时间段结束直到吸气结束。通过连接所述第一Pmus概况、所述第二Pmus概况和所述第三Pmus概况来估计整个呼吸的Pmus(t)，并且在显示器上输出估计的R值和C值以及估计的Pmus概况。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用P0.1策略来估算呼吸肌压力和呼吸力学的系统和方法
本专利技术适用于患者通气系统和方法中。然而，应当理解，所描述的技术也可以应用于其他患者护理系统、其他患者参数估计技术等。
技术介绍
估计呼吸肌压力(Pmus(t))对于机械通气的支持方式至关重要，例如压力支持通气(PSV)，其中，患者和通气机共享在呼吸系统上执行的机械功。Pmus(t)的定量评估可用于选择适当的通气支持水平，以防止呼吸肌的萎缩和疲劳。通常用于评估患者每次呼吸所做的努力的一个临床参数被称为呼吸功(WOB)，并且在针对呼吸的Pmus(t)的估计可用时就可以计算(例如，WOB可以根据Pmus(t)通过对后者在吸入体积上进行积分来获得)。用于Pmus(t)和WOB估计的一种常规方法涉及通过在患者食道中插入端部为球囊的导管来测量食道压力(Pes)。测量的Pes(t)被认为是胸膜压力(Ppl)的良好代理项，并且可以与胸壁顺应性的估计一起用于通过所谓的Campbell图来计算WoB，或者，等价地，通过明确地计算Pmus(t)并且然后计算WOB。R和C的估计本身是重要的，因为它们向医师提供关于患者呼吸系统的机械特性的定量信息，并且它们可以用于诊断呼吸疾病并且更好地选择适当的通气模式和治疗路径。此外，R和C也可用于估计Pmus(t)作为使用食道导管的非侵入性替代方案。假设R和C是已知的，实际上可以通过以下公式(称为肺的运动方程)来估计Pmus(t)：其中，Paw(t)是在气道开口处测量的压力，是进出患者呼吸系统的空气流量(再次在气道开口处测量)，V(t)是递送给患者的净空气量(通过随时间对流量信号进行积分来测量)，E是弹性(顺应性C的倒数)并且P0是用于考虑呼气结束时的压力的恒定项(需要平衡公式但对其本身并不感兴趣)。先前使用公式(1)进行Pmus(t)的非侵入性估计的尝试依赖于两步法，其中，首先估计R和C，然后应用公式(1)使用R和C的估计值来计算Pmus(t)。通过应用吸气末阻塞(EIP)策略或通过将公式(1)最小二乘(LS)拟合到在特定条件下的流量和压力测量结果来进行R和C的估计，其中，项Pmus(t)被假定为零。这些条件包括：1、患者瘫软和持续强制通气(CMV)的时段；2、高压支持通气(PSV)水平的时段；3、每个压力支持呼吸的特定部分，其均在吸气和呼气阶段期间延伸；4、压力支持呼吸的呼气部分，其中流量信号满足指示不存在患者吸气努力的特定条件。定量评估呼吸系统的机械特性和机械通气患者的吸气努力为临床医师提供了宝贵的信息，以便定制通气策略和设置。用于评估呼吸力学的现有技术包括通过EIP技术计算两个参数，即阻力(R)和顺应性(C)。然而，该技术不仅干扰通气机的正常操作，而且需要呼吸肌完全放松以提供准确的R和C估计。因此，由于患者存在呼吸活动，EIP通常会导致偏移的结果。另一方面，吸气患者努力的评估传统上通过从食道中测量的压力(Pes)推断呼吸肌(Pmus)产生的压力来获得。然后通过从Pmus波形计算呼吸功(WOB)来逐呼吸地获得患者努力的定量评估。这种方法的主要限制是Pes测量需要插入食道导管，除了需要特殊的仪器和技术人员之外，还会给患者带来不适。已经开发了其他方法以允许在常规通气期间根据测量的气道压力和流量波形同时估计R、C和Pmus(t)，而不需要食道压力测量。这些方法基于在(1)中使用传统的呼吸力学的一阶单室模型及其相关的运动方程。它们都面临与数学问题的欠定性质有关的同时估计方法的基本困难(未知项比可用方程更多)。在这些方法中，已经提倡使用基于生理假设的约束来使得数学问题可求解。然而，已经证明这些方法仅在特定条件下起作用。特别地，当通气机在患者完全释放其呼吸肌(即，Pmus已经恢复到零基线值)之前循环完时，这些传统方法是不可靠的。这可能会限制它们适用于所有临床场景。传统的食管压力测量的侵入性过程的缺点是显而易见的，因为食道球囊的插入需要有经验的人员并且意味着患者的不适和风险。两步估计技术，其中，首先执行EIP策略以获得R和C以及并且公式(1)然后用于计算Pmus(t)，具有以下主要缺点：1)在EIP策略期间，患者的呼吸肌应该完全放松，以使R和C计算有效。2)EIP策略在特定通气模式(体积辅助控制，VAC)中执行，并且得到的R和C值可能不代表决定其他通气模式(例如PSV)下肺力学的动力学的相应值。因此，在PSV操作期间通过公式(1)计算的Pmus(t)的精度可能受到损害。3)EIP策略中断了患者所需的常规通气模式。最后，上述两步技术在特定条件下或在呼吸的某些部分应用LS拟合，其中，Pmus(t)在理论上可忽略不计，存在局限性。特别是：1)在患者恢复后重复的瘫软时间加上CMV的在临床上是不可行的。2)重复的高PSV时段会干扰通气机的正常操作，并且可能对患者不利。3)在压力支持呼吸期间可忽略的Pmus(t)的假设是有争议的，特别是在吸气阶段。本申请提供了新的和改进的系统和方法，其利用具有预定持续时间的气道阻塞压力魏轶力(P0.1)来促进R、C和Pmus的非侵入式估计，从而克服上述问题和其他问题。
技术实现思路
本领域普通技术人员在阅读和理解了下面的详细描述之后将认识到本创新的再其他优点。根据一个实施例，一种用于使用P0.1策略来估计呼吸肌压力和呼吸力学的方法包括检测针对连接到通气机的患者的患者吸气开始，在第一预定时间段内阻塞患者的气道，以及估计在气道阻塞期间的第一呼吸道呼吸肌压力(Pmus)概况。该方法还包括估计阻力(R)值和顺应性(C)值以及在第二预定时间段期间生成的第二Pmus概况，估计在第三预定时间段期间的第三Pmus概况，所述第三预定时间段从所述第二预定时间段结束一直延伸到呼吸结束，并且通过连接所述第一Pmus概况、所述第二Pmus概况和所述第三Pmus概况来估计整个呼吸的Pmus(t)。估计的R值和C值以及估计的Pmus概况在显示器上输出。根据另一实施例，一种便于使用P0.1策略来估计呼吸肌压力和呼吸力学的系统包括患者连接到的通气机，以及一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为检测针对连接到通气机的患者的患者吸气开始并且在第一预定时间段内阻塞患者的气道。所述一个或多个处理器还被配置为估计气道阻塞期间的第一呼吸肌压(Pmus)概况，估计阻力(R)值和顺应性(C)值以及在第二预定时间段期间生成的第二Pmus概况，并且估计在第三预定时间段期间的第三Pmus概况，所述第三预定时间段从第二预定时间段结束一直延伸到呼吸结束。另外，所述一个或多个处理器被配置为通过连接所述第一Pmus概况、所述第二Pmus概况和所述第三Pmus概况来估计整个呼吸的Pmus(t)，并在显示器上输出估计的R值和C值以及估计的Pmus概况。根据另一实施例，处理器被配置为执行用于使用P0.1策略来估计呼吸肌压力和呼吸力学的计算机可执行指令。该指令包括处理器检测连接到通气机的患者的患者吸气开始，在第一预定时间段内阻塞所述患者的气道，以及在气道阻塞期间估计第一呼吸肌压力(Pmus)概况。该指令还包括估计在第二预定时间段期间产生的阻力(R)值和顺应性(C)值和第二Pmus概况，以及估计在第三预定时间段期间的第三Pmus概况，所述第三预定时间段从第二预定时间段结束一直延本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于针对连接到通气机的患者而使用P0.1策略来估计呼吸肌压力和呼吸力学的方法，包括：检测患者吸气开始；响应于所述检测的步骤，在第一预定时间段内自动阻塞所述通气机与所述患者之间的气道，估计在气道阻塞期间的第一呼吸肌压力(Pmus)概况；估计在第二预定时间段期间产生的阻力(R)值和顺应性(C)值以及第二Pmus概况；估计在第三预定时间段期间的第三Pmus概况，所述第三预定时间段从所述第二预定时间段的结束延伸直到吸气的结束；通过连接所述第一Pmus概况、所述第二Pmus概况和所述第三Pmus概况来估计整个呼吸的Pmus(t)；以及在显示器上输出估计的R值和C值以及估计的Pmus概况。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.26 US 62/412,9271.一种用于针对连接到通气机的患者而使用P0.1策略来估计呼吸肌压力和呼吸力学的方法，包括：检测患者吸气开始；响应于所述检测的步骤，在第一预定时间段内自动阻塞所述通气机与所述患者之间的气道，估计在气道阻塞期间的第一呼吸肌压力(Pmus)概况；估计在第二预定时间段期间产生的阻力(R)值和顺应性(C)值以及第二Pmus概况；估计在第三预定时间段期间的第三Pmus概况，所述第三预定时间段从所述第二预定时间段的结束延伸直到吸气的结束；通过连接所述第一Pmus概况、所述第二Pmus概况和所述第三Pmus概况来估计整个呼吸的Pmus(t)；以及在显示器上输出估计的R值和C值以及估计的Pmus概况。2.根据权利要求1所述的方法，其中，估计在所述气道阻塞期间的所述第一Pmus概况包括：将Pmus的第一多项式模型拟合到在所述气道阻塞期间的气道压力测量结果，并且通过最小二乘(LS)技术来估计所述第一Pmus概况。3.根据权利要求2所述的方法，其中，估计在所述气道阻塞期间的所述第二Pmus概况包括在时间上扩展Pmus的所述第一多项式模型。4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述第一时间段和所述第二时间段的持续时间小于大约150ms。5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述第一时间段和所述第二时间段的持续时间为大约100ms。6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括通过在当前呼吸的吸气阶段上对Pmus(t)与之间的乘积进行积分来估计呼吸功(WOB)。7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述通气机(64)以比例辅助通气(PAV)模式操作，并且所述方法还包括计算用于以PAV模式驱动所述通气机的与Pmus成比例的所需气道压力信号。8.一种处理器(76)或计算机可读介质(78)，其上存储有用于执行根据前述权利要求中的任一项所述的方法的计算机可读指令。9.一种便于使用P0.1策略来估计患者的呼吸肌压力和呼吸力学的系统，包括：通气机(64)，其具有压力传感器和流量传感器；以及一个或多个处理器(76)，其与所述通气机通信并且被配置为：检测针对连接到所述通气机的患者的患者吸气开始；响应于所述检测，在第一预定时间段内自动阻塞所述患者的气道；估计在气道阻塞期间的第一呼吸肌压力(Pmus)概况；估计在第二预定时间段期间产生的阻力(R)值和顺应性(C)值以及第二Pmus概况；估计在第三预定时间段期间的第三Pmus概况，所述第三预定时间段从所述第二预定时间段的结束延伸直到吸气的结束；通过连接所述第一Pmus概况、所述第二Pmus概况和所述第三Pmus概况来估计整个呼吸的Pmus(t)；以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·阿尔巴内塞，R·布伊扎，F·比卡里奥，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL