改进通气支持循环的方法和设备技术

公开了一种呼吸机，其在呼吸的吸入循环和呼出循环过程中将不同压力的空气输送至患者，并且在患者的呼吸流量经过一定的阈值级别之后，所述呼吸机从吸入操作循环至呼出操作。所述阈值大体从吸入的开始增加至吸入的结束。这种增加可以是在整个或者仅仅吸入循环的一部分中是线性的，并且阈值可调整成在吸入循环的最初部分的过程中防止循环。最小值以及最大值都是峰值流量的函数，并且阈值可随着吸入经过的时间而增加。阈值从最小值增加至最大值的速度可以针对个别患者需要进行调整，并且可以通过以前的呼吸确定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及提供与受治疗者的呼吸循环(周期)同步的辅助呼吸(ventilatory assistance)的方法和设备。更具体地讲，本专利技术涉及用于同步呼吸机的方法，以使其压力响应与患者的呼吸循环相协作地循环。
技术介绍
本专利技术可应用于任何形式的通气，其中呼吸流被用于循环，尽管在无创压力支持通气中是显著有用的。本专利技术还发现用于尤其压力支持变化的有创通气。本专利技术发现更多用于存在较高级别的压力支持中，其中患者大体不具有睡眠呼吸暂停而是呼吸不足或无法呼吸，在这种情况中，辅助呼吸大体主要在夜间提供，但也在白天的一些时间提供。当尤其在慢性阻塞性肺疾病(COPD)中呼吸力学非正常时，循环成为一个显著的问题。在呼吸机中，经常必须设置一种控制处理过程，以判断患者的实际呼吸循环从吸入至呼出(或反之亦然)的时间，从而呼吸机可实现合适的通气响应。例如，一种呼吸装置提供这样一种处理过程，判断触发吸入压力以便在患者的呼吸循环的吸入部分过程中发出适合的压力的时间。类似地，这种装置还具有这样一种处理过程，判断循环至呼出压力以便在患者呼出的过程中发出适合的机器一患者响应的时间。这些处理过程用于将呼吸机与患者的实际呼吸循环同步。本领域技术人员将清楚，“触发”是与将用于患者的吸入的最初压力级别相关联的事件，而“循环”是与切换至将用于患者的呼出的压力级别相关联的事件。例如，双级呼吸机在患者的呼吸循环的吸入部分的过程中提供较高的压力级别，即所谓的IPAP，并且在呼吸循环的呼出部分的过程中提供较低的压力级别，即所谓的EPAP。传统上，通过监控呼吸流或压力并且限定阈值级别例如零或峰值流量的百分比而实现切换。在所测量的呼吸流量值低于阈值时，装置将发出EPAP。针对这种切换的另一种可选方式可涉及记录的呼吸速度以及监控从吸入开始的消耗时间；在达到特定的时间之后，机器可切换至呼吸循环的呼出部分，其中所述特定的时间是针对呼吸循环的吸入部分的期望的时间。用于循环的这些处理过程的目的是使得呼吸机装置对于患者更加舒适，这是因为如果呼吸事件没有被适当地同步，则装置对于患者而言可相当的不舒适。显著更加重要的目的是优化气体交换，并且尤其在具有严重的呼出流限制的COPD中，防止延长的吸入次数，这导致了动态过度膨胀。当前用于循环的方法可有时不正确地检测呼出并且导致了不正确的压力改变。例如，如果呼吸机过早循环进入呼出，则当在需要时，在吸入的过程中，较少的支持将提供至患者。因而需要通过最小化不正确的同步改进这种处理过程。
技术实现思路
本专利技术的目的是，通过提供随着时间改变的可变循环阈值而改进同步化。本专利技术的另一目的是，提供同步化呼出阈值，随着循环进行，所述阈值改变以变得更灵敏。本领域技术人员在阅读以下本专利技术的说明书之后将清楚其它的目的。在本专利技术中，比较于流量的测量而计算同步化阈值，从而判断呼吸机是否应该从吸入进行至呼出。在优选实施例中，阈值是时间的函数，允许其在单个吸入循环中，从循环的早期部分的过程中的较低灵敏阈值变化至循环的后期部分的过程中的较高灵敏阈值。在本专利技术的一个实施例中，阈值设有不应期，以防止在循环的特定时间过程中过渡至呼出，而同时这种过渡是不期望的或者不可能正确地反映患者实际进行到了呼出。本专利技术的其它方面在以下的说明中将更详细描述。附图说明图1示出了用于实现本专利技术的方法的优选呼吸机设备的结构；图2是在一个循环中随着时间变化的呼出同步阈值的一个实施例的曲线图；图2B是在一个循环中随着时间变化呼出同步阈值的灵敏度函数的曲线图；图3是在一个循环中随着时间变化的呼出同步阈值的另一个实施例的曲线图；图4是在一个循环中包括不应期的呼出同步阈值的一个实施例的曲线图；图5是在一个循环中随着时间变化的并且包括不应期的呼出同步阈值的一个实施例的曲线图；图6是在一个循环中随着时间变化的呼出同步阈值的另一个实施例的曲线图。具体实施例方式参看图1，压力发送装置包括伺服控制鼓风机2、面罩6、以及送气管道8，其用于连接在鼓风机2与面罩6之间。废气经由排气部13排出。可选地，流量传感器4f和/或压力传感器4p还可被利用，在这种情况中，可利用呼吸速度描记器以及不同的压力传感器或类似装置测量面罩流量，以获取流量信号F(t)，并且利用压力传感器在压力计接口测量面罩压力，以获取压力信号P面罩(t)。压力传感器4f和流量传感器4p仅仅示意性在图1中示出，这是因为本领域技术人员将清楚测量流量和压力的方式。流量信号F(t)和压力信号P面罩(t)发送至控制器或微处理器15，以获取压力请求信号P请求(t)。可选地，流量信号f(t)和压力信号P面罩(t)可依据鼓风机电机而被估计或计算，即通过监控供应至电机的电流和/或电机的速度，如美国专利No.5740796、No.6332463或No.6237593所述，而不用如上所述设置流量传感器和压力传感器。可选地，鼓风机电机速度可大体保持恒定，并且面罩中的压力改变可通过控制伺服阀的打开而实现，其中所述伺服阀可变地将气流转向或传送至面罩。控制器15或处理器被构造成并且适于实现在此更加详细所述的方法，并且可包括集成芯片、内存和/或其它指令或数据存储介质。例如，由控制方法编程的指令可被编码到装置的内存中的集成芯片中或者装载为软件。优选地，装置发出持续气道正压的变化的压力级别，其大体在吸入过程中高于呼出。然而，根据在此所述的本专利技术的控制原理，其它类型的通气压力处理可应用在该设备中，例如固有患者同步压力的其它更加舒适的变化。根据本专利技术的原理，同步阈值在单吸入呼吸循环中作为时间的函数改变。换句话说，在循环的过程中，该阈值不保持恒定。阈值随着时间而增加，以使其在吸入循环的过程中更加敏感，并因而使得阈值更容易随着吸入循环推进至呼出而实现呼吸机的循环。例如，可变的循环阈值可通过装置随着吸入时间推移而被连续计算，并且其在该时间过程中改变，直至通过流落于阈值之下而检测到呼出。另一种理解本专利技术的方式是，随着吸入进行，呼吸机渐增地对循环的开始灵敏。图2中示出了本专利技术的一个实例。在该图中，用于检测呼出的循环阈值函数(如虚线所示)在吸入的过程中从较小灵敏变化至较大灵敏。这种灵敏度的增加改进了同步化，这是因为由于这种内循环变化阈值，装置很少可能不注意地在吸入的早期阶段切换为呼出，但是随着吸入进行，阈值变得更加可能使得呼吸机切换为呼出。换句话说，很难在吸入的早期部分的过程中进行循环，而比较容易在吸入的后续部分的过程中进行循环。在实施例中，阈值随着时间T最大变化，其中所述时间T最大优选是吸入的期望时间。而且，阈值可选地可限制于在最小阈值和/或最大阈值之间变化。在一个实施例中，最大阈值和最小阈值可以是峰值流量的函数，例如一定比例的或百分比的以前的呼吸峰值流量，相应地例如50％和10％。可选地，最大阈值和最小阈值可以是某些零以上的预先限定的固定量，它们是基于流量测量。临床医生或医师可选择这些百分比或量。在最大值与最小值之间，阈值优选是增函数，例如经过的吸入时间的增函数。例如，增函数可以是经过的吸入时间(T经过的吸入时间)与期望的吸入时间T最大之比(例如，k*T经过的吸入时间/T最大)，其中k是预设的灵敏度常数，其可以针对需要较快灵敏度增加的患者被调得较高，以允许针对需要较快循环的患者快速循环至呼出。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种呼吸机，其在呼吸的吸入循环和呼出循环过程中将不同压力的空气输送至患者，并且在患者的呼吸流量越过一定的阈值级别之后，所述呼吸机从吸入操作循环至呼出操作，其特征在于，所述阈值从吸入的开始至吸入的结束增加。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维约翰巴辛，
申请(专利权)人：雷斯梅德有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]