用于保护性换气的方法、系统和软件技术方案

一种包括呼吸设备和处理器的系统被配置成将第一呼气末正压PEEP水平提高到至少在所述第一PEEP水平以上的第二PEEP水平，并且随后将所述第二PEEP水平降低至所述第一PEEP水平，并且基于所述第一PEEP水平与所述第二PEEP水平之间的呼气末肺容量的变化(DEELV)来计算使在功能余气量(FRC)以上的总肺容量与连接至呼吸设备的肺的经肺压(PTP)相关的肺力学等式。

Method, system and software for protective ventilation

A system including a breathing apparatus and a processor is configured to raise the first end-expiratory positive pressure PEEP level to at least a second PEEP level above the first PEEP level, and then to reduce the second PEEP level to the first PEEP level, and based on the level between the first PEEP level and the second PEEP level. Changes in end-expiratory lung volume (DEELV) were used to calculate the pulmonary mechanical equations that correlate the total lung volume above functional residual capacity (FRC) with the transpulmonary pressure (PTP) of the lung connected to the ventilator.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于保护性换气的方法、系统和软件相关申请本申请要求2015年5月25日提交的题为“MethodSystemandSoftwareforProtectiveVentilation”的瑞典专利申请号1550671-0的优先权，该申请被出于一切目的通过引用整体地结合到本文中。
本专利技术一般地涉及呼吸设备的领域。本专利技术更特别地涉及用于使用快速测量序列给患者换气以便确定肺的弹性性质并且用于防止损害被换气的患者的肺的方法和系统以及优选地包括此类呼吸设备的用户界面(特别是其图形用户界面(GUI))的临床决策系统。
技术介绍
在1952年在哥本哈根的脊髓灰质炎流行病期间，使用手动控制的换气来提供患者体内的适当气体交换以使氧含量正常化，去除二氧化碳，并且从而挽救具有受危害的呼吸的患者的生命。在斯德哥尔摩的脊髓灰质炎流行病期间仅仅一年之后，大规模地引入了呼吸机治疗来不仅治疗脊髓灰质炎患者，而且还向具有被其它原因损害的呼吸的患者提供呼吸治疗。机械换气聚焦于使气体交换正常化，这导致大的潮气量(常常超过10—12ml/kg体重)以及伴随的高气道压力的使用。在1967年，引入了增加的呼气末气道正压(positiveend-expiratoryairwaypressure，PEEP)作为用以改善气体交换的方法。相继地，认识到机械换气存在副作用，诸如对循环的损害效果和由于所使用的高压和潮气量对肺软组织的损伤(气压伤和容积伤)。另外，对肺软组织的损伤可以引起其它器官的继发性衰竭。可以设定呼吸设备以通过调整PEEP和潮气量(VT)来提供肺中的期望的气体交换。PEEP和VT的某些组合可以导致高到足以对肺造成损害的吸气末经肺压(endinspiratorytranspulmonarypressure，PTPEI)。在PEEP治疗期间，临床医学家寻找肺组织损害的风险与期望或可接受的气体交换之间的合理的折中方案。不适当地选择的呼吸机策略可以造成对肺组织的损伤或呼吸机所致肺损伤(VILI)。在不冒着损伤肺的风险的情况下提供期望的气体交换的PEEP水平的选择在许多情况下是困难的，并且已使用用于选择安全且有效的PEEP水平的许多方法，具有有限的临床成功。用于选择用于呼吸疗法的PEEP水平的大多数方法是基于使用PEEP/FIO2(吸入氧浓度)表的患者的加氧，或者在不知道个体患者是PEEP的响应者还是非响应者的情况下应用。最近已经证明在呼吸系统的驱动压(即与呼吸循环有关的气道压力变化)与急性呼吸窘迫综合征的死亡率之间存在直接相关(Amato等人，DrivingPressureandSurvivalintheAcuteRespiratoryDistressSyndrome.NEnglJMed2015；372(8):747-755)。然而，在Loring和Malhotra的伴随评论中，谈及了作者本应单独使用经肺驱动压(即肺上的驱动压)而不是气道驱动压(其为肺和胸壁的驱动压(Loring,Malhotra.DrivingPressureandRespiratoryMechanicsinARDS.NEnglJMed2015；372(8):776–777))来用于分析。该分析是基于组合的肺和胸壁驱动压而不是单独的肺驱动压的原因是如下事实：用于肺驱动压的分离的常规方法需要测量食管压力，其是复杂的且很少在科学研究中使用且在临床实践中甚至更少使用。用以设定PEEP的最常见方法是基于总呼吸系统力学的测量，即组合的胸壁和肺力学(例如总弹性)而不是单独地测量肺力学(例如肺弹性)。因此，现有呼吸设备和相关联的换气策略的最大限制是其并未提供用于用户避免可能引起VILI的策略或确保策略不会导致在预定最大值或安全经肺驱动压(ΔPTP)以下的吸气末经肺压(PTPEI)的策略的方式。用于换气的现有系统和方法的另一缺点是PTP是使用作为用于胸膜压的替代的食管压来测量的。出于一切目的整体地通过引用结合到本文中的WO2011/157855A1(尤其是在7—14页的等式1—17及其描述)公开了可以在测量肺弹性之后计算估计的经肺压作为呼气末气道压的变化(ΔPEEP)与吸气末肺容量的变化(ΔEELV)的比ΔPEEP/ΔEELV，接下来是PEEP阶跃机动(stepmaneuver)。WO2011/157855并未公开包括基于肺弹性的计算值的图形可视化的临床适用测量序列系统。在患者的换气期间，临床医生常常设法保持用于治疗的某个换气策略，其被认为对被换气患者特别有利。出于一切目的通过引用结合到本文中的WO2014/124684A1(特别是图3—9及其相应描述)公开了具有换气策略工具的呼吸设备，该换气策略工具包括图形可视化工具，其提供换气策略的目标指示一个或多个换气相关参数与关于目标指示的(一个或多个)参数(其可以基于用户输入)的往复动画的组合。WO2014/124684并未公开计算用于肺弹性的值或将此类值用于避免VILI。到目前为止不存在用以当到了当前患者换气如何与所选换气策略相关的关键点时以明确且可容易地理解的方式为临床医生提供进行中的换气的状态的灵活工具。使此类工具在换气本身期间可适应于患者的进行中的换气的状态将是特别期望的。并且，如果工具从与呼吸设备相距一定距离处向临床医生提供可以理解的反馈将是期望的。例如向临床用户提供当前换气策略的快速概览将是期望的。每个换气策略都具有目标。临床用户对具有此目标的进行中的换气的顺应性的快速识别将是期望的，并且允许进行与换气策略有关的更快速的临床决策。例如，在隔离室中或者在x射线检查期间的患者可能由于过度责任而未被临床医生接近。因此，如果此类工具为临床医生提供与期望的策略有关的换气的当前状态、甚至对临床换气参数的调整的预期结果(例如在模拟换气中)，则此类工具将是有利的。临床医生因此可以聚焦于患者治疗，其进而变得更加有效。针对用于临床医生教育的例子，如果可在没有连接至呼吸设备的患者的情况下(例如在模拟换气中，例如基于连接至呼吸设备的测试肺)提供此工具，将是有利的。因此，需要在包括可以提供换气且基于其调整追求期望的换气策略的呼吸设备的系统中实现的此类工具。然后可能促进与被换气患者的治疗有关的临床决策。基于来自临床用户的目标输入，呼吸设备可以自动地调整其余换气参数以实现安全且可靠的换气，从而确保被连接患者的充分加氧。提供了相应方法、软件和系统。因此可以改善被换气患者的治疗。潜在地可以通过可以与所选换气策略相关地提供的更有效治疗来降低护理成本。因此，用于提供针对进行中的换气策略相对于其期望的结果提供明确且可容易地理解的状态的临床工具的改进呼吸系统将是有利的。用本公开解决了现有技术的此需要和上述限制，其中，本专利技术相比于呼吸设备和换气领域的现有技术而言提供了改善。
技术实现思路
因此，本专利技术的实施例优选地单独地或以任何组合的方式通过提供根据所附权利要求的系统、呼吸设备、计算机程序以及方法来设法缓解、减轻或消除本领域中的(诸如上文识别的)一个或多个不足、缺点或问题。在所附独立权利要求中定义了本专利技术，其中在从属权利要求中定义了特定示例性实施例。在第一方面，本公开包括一种包括呼吸设备和处理单元的系统，其中所述系统被配置成将第一呼气末正压PEEP水平提高到至少在所述第一PEEP本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包括呼吸设备和处理单元的系统，其被配置成：将第一呼气末正压PEEP水平提高到至少在所述第一PEEP水平以上的第二PEEP水平并且随后将所述第二PEEP水平降低至所述第一PEEP水平，并且将潮气量调整成等于呼气末肺容量的变化，并且基于所述第一PEEP水平与所述第二PEEP水平之间的呼气末肺容量的变化(△EELV)来计算使在功能余气量(FRC)以上的总肺容量与连接至所述呼吸设备的肺的经肺压(PTP)相关的肺力学等式。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.25 SE 1550671-01.一种包括呼吸设备和处理单元的系统，其被配置成：将第一呼气末正压PEEP水平提高到至少在所述第一PEEP水平以上的第二PEEP水平并且随后将所述第二PEEP水平降低至所述第一PEEP水平，并且将潮气量调整成等于呼气末肺容量的变化，并且基于所述第一PEEP水平与所述第二PEEP水平之间的呼气末肺容量的变化(△EELV)来计算使在功能余气量(FRC)以上的总肺容量与连接至所述呼吸设备的肺的经肺压(PTP)相关的肺力学等式。2.权利要求1的系统，其中，所述处理单元被进一步配置成使用所述肺力学等式根据PTPEI、VT和PEEP中的任何其它两个来计算吸气末经肺压(PTPEI)、经肺驱动压(△PTPEI)、潮气量(VT)和PEEP中的任何一个。3.权利要求1或权利要求2的系统，并且还包括被操作连接至所述处理单元的显示单元，所述处理单元被配置成在所述显示单元上提供所述肺力学等式的图形可视化。4.权利要求3的系统，其中，所述图形可视化是使用PEEP水平的一个或多个阶跃变化生成的完整肺P/V曲线。5.权利要求3的系统，还包括图形可视化，其包括涉及肺容量的逐个呼吸变化对PEEP水平的变化做出响应的信息。6.权利要求2—5中的任一项的系统，其中，所述控制单元被配置成设定呼吸设备中的换气参数的期望值，并且被配置成使用由权利要求2的系统计算的所述肺力学等式来计算用于PTPEI的值并基于所述肺力学等式来选择VT和PEEP。7.权利要求1—6中的任一项的系统，所述控制单元进一步被配置成基于来自临床用户的第一换气参数的目标输入来调整用于所连接患者的换气的所述呼吸设备中的至少一个第二换气参数，并且被配置成将第一呼气末正压PEEP水平提高到至少在所述第一PEEP水平以上的第二PEEP水平并且随后将所述第二PEEP水平降低至所述第一PEEP水平，并且将潮气量调整成等于呼气末肺容量的变化(△EELV)。8.一种设定呼吸设备中的换气参数的期望值的方法，所述方法包括：使用由权利要求2的系统计算的所述肺力学等式来计算用于PTPEI的值并基于所述肺力学等式来选择VT和PEEP。9.一种基于来自临床用户的第一换气参数的目标输入来自动地调整用于所连接患者的换气的呼吸设备中的至少一个第二换气参数的方法，所述方法包括：将第一呼气末正压PEEP水平提高到至少在所述第一PEEP水平以上的第二PEEP水平并且随后将所述第二PEEP水平降低至所述第一PEEP水平，并且将潮气量调整成等于呼气末肺容量的变化(△EELV)，基于所述第一PEEP水平与所述第二PEEP水平之间的呼气末肺容量的变化(△EELV)来计算使在功能余气量(FRC)以上的总肺容量与连接至所述呼吸设备的肺的经肺压(PTP)相关的肺力学等式，并且基于所述肺力学等式来调整PTPEI、△PTP、VT和PEEP中的至少一个。10.权利要求9的方法，并且还包括响应于PEEP水平从第一PEEP水平至第二PEEP水平的变化而计算EELV的逐个呼吸的变化，并且由此确定肺在所述第一和第二PEEP水平之间是否显示出增加、减小或恒定的弹性。11.一种用于执行权利要求8—10或21中的任一项的方法的优选地在计算机可读介质上体现的软件或计算机程序。12.一种用于根据权利要求1—7中的任一项所述的系统的图形用户界面，所述图形用户界面包括图形可视化，其包括用于PTPEI、VT和PEEP值的组合，其中，所述PTPEI、VT和PEEP值中的至少一个是基于所述肺力学等式计...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥拉·斯滕奎斯特，斯特凡·罗丹，
申请(专利权)人：瑞典伦格气压测量有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE