用于机械通气内的控制和诊断的成像系统和方法技术方案

一种通气机系统(10)包括通气机源(12)、相机(14)、数据库(16)以及控制器(20)。通气回路(34)中的第一多个通气部件被耦合在所述通气机源与患者之间。所述相机捕获所述通气回路的图像。所述数据库包括被预先批准与所述通气机源一起使用的第二多个通气部件的多视图图像。所述控制器(20)包括：(i)控制模块(22)，(ii)部件辨识与识别模块(24)，(iii)部件跟踪模块(26)，其被配置为跟踪目标并检测被跟踪目标的至少一个变化，以及(iv)通气补偿模块(28)。利用根据至少以下项确定的操作参数来控制所述通气机源(12)的操作：(i)气体成分算法，(ii)所述部件辨识与识别模块(24)的输出，以及(iii)根据所述部件跟踪模块(26)的输出确定的所述通气补偿模块(28)的输出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于机械通气内的控制和诊断的成像系统和方法
本实施例总体上涉及机械通气机，并且更具体地涉及结合成像系统以便于控制和监测通气机内的系统的方法。
技术介绍
机械通气机产生气体的流量和压力并测量这些变量，以便以处方治疗的形式向患者提供呼吸辅助。这种治疗是通过各种接口来应用的，所述各种接口要么以有创方式附接到患者(例如，气管导管或气管造口管)，要么以无创方式连接(例如，鼻罩、全面罩或鼻插管)。能够靠近患者或在远离患者的通气机本身内进行气动变量的测量。通常，在远离患者的通气机内测量变量是有利的，因为该区域不会暴露于患者的任何咳痰(例如，来自患者气道的水、粘液和其他气体代谢物)。暴露于这些污染物会使得临床测量不太可靠。当利用远离患者的传感器测量通气属性时，必须对测量进行补偿以考虑与(一个或多个)测量位置与应用治疗的患者之间的通气回路和患者接口的气动属性相关联的损失。这种补偿的规则通常内置于通气机设备算法中，或者通过手动校准通气回路和患者接口来学习。通常，护理人员有责任对通气机设备进行“编程”以对通气回路和患者接口应用正确的补偿。例如，护理人员可以将管道长度、气管导管直径或加湿设置输入到通气机以允许通气机调整治疗。这些方法可能会在各种情况下失败，包括但不限于，当护理人员发生疏漏而没有输入适当部件或用不正确的部件对通气机进行编程时的情况。只要通气机的补偿假设与现实情况不同，其他方法就会失败。手动校准也不是万无一失的，因为通气机控制器的存储器可能存储了与现有通气回路和患者接口无关的先前校准结果。因此，需要用于克服本领域中的这些问题的改进的方法和装置。
技术实现思路
根据一个实施例，一种具有通气回路部件跟踪的通气机系统装置包括通气机源、相机、数据库以及控制器，所述通气机系统装置被配置为在通气应用期间提供通气，所述控制器被操作性耦合到所述通气机源、所述相机以及所述数据库。所述通气机源具有输出端口，所述输出端口被配置为输出通气气体，其中，所述输出端口被配置为经由通气回路中的第一多个通气部件被耦合在所述通气机源与患者之间。所述相机被配置为捕获以下项中的至少两个或更多个的图像：(i)所述通气机源，(ii)所述第一多个通气部件中的一个或多个部件，以及(iii)所述患者。所述数据库包括被预先批准与至少所述通气机源一起使用的至少第二多个通气部件的多视图图像。所述控制器至少包括：(i)控制模块，(ii)部件辨识与识别模块，(iii)部件跟踪模块，其被配置为跟踪经由所述相机捕获的多幅实时图像内的目标并检测被跟踪目标的至少一个变化，以及(iv)通气补偿模块。所述控制模块被配置为利用根据至少以下项确定的操作参数来控制所述通气机源的操作：(i)气体成分算法，(ii)所述部件辨识与识别模块的输出，以及(iii)根据所述部件跟踪模块的输出确定的所述通气补偿模块的输出，其中，响应于所述操作参数，所述通气机源输出具有一种或多种通气属性的所述通气气体。在另一实施例中，所述部件辨识与识别模块被配置为至少经由与所述数据库的所述多视图图像的模板匹配而在捕获图像内辨识或识别以下项中的至少两个或更多个：(i)所述通气机源，(ii)所述第一多个通气机部件中的一个或多个部件，以及(iii)所述患者的一个或多个特性，其中，所述部件辨识与识别模块的所述输出包括指示所辨识或识别的以下项中的至少两个或更多个的数据：(i)所述通气机源，(ii)所述第一多个通气机部件中的一个或多个部件，以及(iii)所述患者的一个或多个特性。在另一实施例中，所述被跟踪目标包括以下项中的两个或更多个：(a)所辨识或识别的通气机源，(b)所述第一多个通气机部件中的所辨识或识别的一个或多个部件，(c)所述患者的所辨识或识别的一个或多个特性，以及(d)上述(a)项、(b)项、(c)项的一种或多种相互关系、连接或物理状况。另外，所述部件跟踪模块还被配置为检测所述被跟踪目标的所述一种或多种相互关系、所述连接或所述物理状况的至少一个变化。此外，所述部件跟踪模块的所述输出包括指示所述被跟踪目标的所述一种或多种相互关系、所述连接或所述物理状况的检测到的至少一个变化的数据。所述通气机系统装置还包括：其中，所述通气补偿模块被配置为执行从包括以下项的组中选择的至少一个：(i)响应于所述被跟踪目标的所述一种或多种相互关系、所述连接或所述物理状况的检测到的至少一个变化而修改针对所述气体成分算法的至少一个输入，其中，所述通气补偿模块的所述输出包括指示经修改的针对所述气体成分算法的至少一个输入的数据；以及(ii)生成内部警报，其中，所述控制模块还被配置为响应于所述内部警报而实施通气机诊断算法。所述通气机系统还包括：其中，所述通气补偿模块的输出是针对所述气体成分算法的用于修改被输出到所述通气回路中的所述通气气体的气体密度的直接输入。在又一实施例中，所述被跟踪目标至少包括通气机软管，并且其中，所述检测到的至少一个变化包括所述通气机软管的弯曲半径的变化。所述通气机软管的弯曲半径的变化包括以下两项之间的转变：(i)与直的所述通气机软管相对应的第一弯曲半径，以及(ii)与不是直的或是弯曲的所述通气机软管相对应的第二弯曲半径。在另外的实施例中，所述气体成分算法包括基于所述弯曲半径的针对摩擦系数的输入，以响应于通气机软管的取向改变而在通气回路内提供补偿。在另一实施例中，所述被跟踪目标包括在以下项之间的所述通气回路中的一个或多个连接：被耦合到通气机管路的软管套管的所述通气机源的输出端口，被耦合到患者接口的所述通气机管路，以及被耦合到所述患者的所述患者接口。所述检测到的至少一个变化包括所述一个或多个连接中的至少一个连接发生断开连接。在另外的实施例中，所述被跟踪目标包括所述患者的一个或多个特性，其中，所述一个或多个特性包括患者颜色和患者胸壁移动中的至少一个，进一步地，其中，所述检测到的至少一个变化包括以下项中的至少一个：患者颜色的变化超过阈值量，以及患者胸壁移动的变化超过另一阈值量根据另一实施例，一种使用具有通气回路部件跟踪的通气机系统装置为患者提供通气的方法包括：提供具有用于输出通气气体的输出端口的通气机源，其中，所述输出端口被配置为经由通气回路中的第一多个通气部件被耦合在所述通气机源与患者之间；经由相机来捕获以下项中的至少两个或更多个的图像：(i)所述通气机源，(ii)所述第一多个通气部件中的一个或多个部件，以及(iii)所述患者；提供包括被预先批准与至少所述通气机源一起使用的第二多个通气部件的多视图图像的数据库；并且经由控制器利用操作参数来控制所述通气机源的操作以输出具有一个或多个通气属性的所述通气气体，其中，所述控制器被操作性地耦合到所述通气机源、所述相机，以及所述数据库，其中，所述控制器至少包括：(i)控制模块，(ii)部件辨识与识别模块，(iii)部件跟踪模块，其被配置为跟踪经由所述相机捕获的多幅实时图像内的目标并检测被跟踪目标的至少一个变化，以及(iv)通气补偿模块，并且，进一步地，其中，所述操作参数是根据至少以下项来确定的：(i)气体成分算法，(ii)所述部件辨识与识别模块的输出，以及(iii)根据所述部件跟踪模块的输出确定的所述通气补偿模块的输出。在一个实施例中，所述方法还包括：经由所述部件辨识与识别模块来分析至少一幅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有通气回路部件跟踪的通气机系统装置(10)，所述通气机系统装置被配置为在通气应用期间提供通气，所述装置包括：通气机源(12)，其具有输出端口(52)，所述输出端口被配置为输出通气气体，其中，所述输出端口被配置为经由通气回路(34)中的第一多个通气部件被耦合在所述通气机源(10)与患者(40)之间；相机(14)，其被配置为捕获以下项中的至少两个或更多个的图像：(i)所述通气机源(12)，(ii)所述第一多个通气部件中的一个或多个部件(36、38、44、46、48、50)，以及(iii)所述患者(40)；被预先批准与至少所述通气机源(12)一起使用的至少第二多个通气部件的多视图图像的数据库(16)；以及控制器(20)，其被操作性地耦合到所述通气机源(12)、所述相机(14)以及所述数据库(16)，其中，所述控制器至少包括：(i)控制模块(22)，(ii)部件辨识与识别模块(24)，(iii)部件跟踪模块(26)，其被配置为跟踪经由所述相机(14)捕获的多幅实时图像内的目标并检测被跟踪目标的至少一个变化，以及(iv)通气补偿模块(28)，其中，所述控制模块(22)被配置为利用根据至少以下项确定的操作参数来控制所述通气机源(12)的操作：(i)气体成分算法，(ii)所述部件辨识与识别模块(24)的输出，以及(iii)根据所述部件跟踪模块(26)的输出确定的所述通气补偿模块(28)的输出，其中，响应于所述操作参数，所述通气机源(12)输出具有一种或多种通气属性的所述通气气体。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.01 US 62/415,6591.一种具有通气回路部件跟踪的通气机系统装置(10)，所述通气机系统装置被配置为在通气应用期间提供通气，所述装置包括：通气机源(12)，其具有输出端口(52)，所述输出端口被配置为输出通气气体，其中，所述输出端口被配置为经由通气回路(34)中的第一多个通气部件被耦合在所述通气机源(10)与患者(40)之间；相机(14)，其被配置为捕获以下项中的至少两个或更多个的图像：(i)所述通气机源(12)，(ii)所述第一多个通气部件中的一个或多个部件(36、38、44、46、48、50)，以及(iii)所述患者(40)；被预先批准与至少所述通气机源(12)一起使用的至少第二多个通气部件的多视图图像的数据库(16)；以及控制器(20)，其被操作性地耦合到所述通气机源(12)、所述相机(14)以及所述数据库(16)，其中，所述控制器至少包括：(i)控制模块(22)，(ii)部件辨识与识别模块(24)，(iii)部件跟踪模块(26)，其被配置为跟踪经由所述相机(14)捕获的多幅实时图像内的目标并检测被跟踪目标的至少一个变化，以及(iv)通气补偿模块(28)，其中，所述控制模块(22)被配置为利用根据至少以下项确定的操作参数来控制所述通气机源(12)的操作：(i)气体成分算法，(ii)所述部件辨识与识别模块(24)的输出，以及(iii)根据所述部件跟踪模块(26)的输出确定的所述通气补偿模块(28)的输出，其中，响应于所述操作参数，所述通气机源(12)输出具有一种或多种通气属性的所述通气气体。2.根据权利要求1所述的通气机系统装置(10)，其中，所述部件辨识与识别模块(24)被配置为至少经由与所述数据库(16)的所述多视图图像的模板匹配而在捕获图像内辨识或识别以下项中的至少两个或更多个：(i)所述通气机源(12)，(ii)所述第一多个通气机部件中的一个或多个部件(36、38、44、46、48、50)，以及(iii)所述患者(40)的一个或多个特性，其中，所述部件辨识与识别模块(24)的所述输出包括指示所辨识或识别的以下项中的至少两个或更多个的数据：(i)所述通气机源(12)，(ii)所述第一多个通气机部件中的一个或多个部件(36、38、44、46、48、50)，以及(iii)所述患者(40)的一个或多个特性。3.根据权利要求2所述的通气机系统装置(10)，其中，所述被跟踪目标包括以下项中的两个或更多个：(a)所辨识或识别的通气机源(12)，(b)所述第一多个通气机部件中的所辨识或识别的一个或多个部件(36、38、44、46、48、50)，(c)所述患者(40)的所辨识或识别的一个或多个特性，以及(d)上述(a)项、(b)项、(c)项的一种或多种相互关系、连接或物理状况，所述部件跟踪模块还被配置为检测所述被跟踪目标的所述一种或多种相互关系、所述连接或所述物理状况的至少一个变化，其中，所述部件跟踪模块(26)的所述输出包括指示所述被跟踪目标的所述一种或多种相互关系、所述连接或所述物理状况的检测到的至少一个变化的数据。4.根据权利要求3所述的通气机系统装置(10)，其中，所述通气补偿模块(28)被配置为执行从包括以下项的组中选择的至少一个：(i)响应于所述被跟踪目标的所述一种或多种相互关系、所述连接或所述物理状况的检测到的至少一个变化而修改针对所述气体成分算法的至少一个输入，其中，所述通气补偿模块(28)的所述输出包括指示经修改的针对所述气体成分算法的至少一个输入的数据；以及(ii)生成内部警报，其中，所述控制模块(22)还被配置为响应于所述内部警报而实施通气机诊断算法。5.根据权利要求1所述的通气机系统装置(10)，其中，所述被跟踪目标至少包括通气机软管(36)，并且其中，所述检测到的至少一个变化包括所述通气机软管(36)的弯曲半径的变化。6.根据权利要求5所述的通气机系统装置(10)，其中，所述通气机软管(36)的弯曲半径的变化包括以下两项之间的转变：(i)与直的所述通气机软管相对应的第一弯曲半径，以及(ii)与不是直的或是弯曲的所述通气机软管相对应的第二弯曲半径。7.根据权利要求1所述的通气机系统装置(10)，其中，所述被跟踪目标包括在以下项之间的所述通气回路(...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·A·特鲁什切尔，
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