基于呼气气流受限指标的呼气压力自动滴定方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了基于呼气气流受限指标的呼气压力自动滴定方法及系统，该方法包括：在维持阶段，当到达预设的维持时间，根据实时监测的负呼气流量、呼气峰流量和呼气时间，计算当前的呼气气流受限指标，进入调节阶段；判断当前的呼气气流受限指标是否小于上一个调节阶段结束时刻的呼气气流受限指标，如果为是，则进行调高呼气末正压操作；如果为否，则进入调低呼气末正压操作；当调高呼气末正压操作或调低呼气末正压操作结束，则记录该调节阶段结束时的呼气气流受限指标。本发明专利技术提出的呼气气流受限指标具有形象的描述意义，能够作为现实的呼气气流受限程度的指示；本发明专利技术提出的方法计算相对简单，不需要复杂性要求高的硬件支持，降低了产品成本。

【技术实现步骤摘要】
基于呼气气流受限指标的呼气压力自动滴定方法及系统
本专利技术涉及呼吸机
，尤其涉及基于呼气气流受限指标的呼气压力自动滴定方法及系统。
技术介绍
目前呼吸机中的自动呼气压力滴定功能，要依赖可靠的呼气气流受限识别技术，但是这些呼气气流受限识别技术都是干扰性的，会降低呼吸机佩戴患者的通气感受，另外这些技术都涉及复杂的控制和运算，需要高性能的硬件支撑才能实现。呼气气流受限现象常见于利用呼吸机进行机械通气的患者。此现象主要表现为患者的呼气气道阻力增大(但吸气气道阻力相对还正常)，因此呼气气流变低，呼气时间延长，严重的情况表现为气道陷闭，一口气无法将肺内的气量呼出到正常功能残气量的水平，引发内源性呼气末正压(PEEPi)，由于内源性呼气末正压的存在，进一步会造成患者吸气触发做功增加、无法有效触发吸气、呼气切换延迟等常见的人机不同步现象。并且由于呼气气流受限的患者无法顺畅的呼气，因此体内的二氧化碳潴留严重，经常伴有低碳酸血症。在机械通气临床中，对治呼气气流受限的一种最常用措施就是增加呼吸机的外源性PEEP(呼气末正压)，以撑开患者的小气道，减小呼气气道阻力。这需要滴定最佳PEEP的操作。在利用呼吸机进行生命支持的患者中，有很大比例的一类患者存在慢性气道疾病，这类患者，如COPD(慢性阻塞性肺疾病)、哮喘、肥胖症、伴随心衰的慢性呼吸衰竭等，需要长期给予呼吸机生命支持。在使用呼吸机实施长期生命支持的过程中，患者的气道状况经常发生改变，如在夜间休息中，患者的气道状况很不稳定(如由周期性的气道痉挛，气道分泌物增多，睡眠时的体位变动等造成)，这样其呼气气流受限的状态就是时变的，换言之，也就是说患者的呼气气道阻力是随时间变化的。针对这类呼气气流受限状态时变的患者，通常的解决办法是设置一个足够高的PEEP，但是一个固定的高PEEP显然是不利的，长时间的高PEEP与正常人的气道生理相悖，会导致肺泡过度膨胀、损害心血管功能、改变膈肌功能，同时会降低患者的通气舒适度。为了对治呼吸机依赖患者呼气气流受限状态时变这种复杂的临床症状，有的呼吸机，如Philips的Trilogy系列呼吸机，推出一种新的智能功能——AE，即自动呼气压力滴定功能，临床研究表明这样的智能功能可以有效抵消呼气气流受限因此也就减少了患者的无效触发呼吸事件。但是目前的自动呼气压力滴定功能，所基于的专利技术技术包括参考文献[1](申请公布号为“US20190290869A1”的专利技术《自行调节患者的呼气压力》)和参考文献[2](申请公布号为“US10773039B2”的专利技术《采用压力扰动检测呼气流量限制》)。强迫振荡技术需要在患者通气气道压力中引入高频振荡激励，然后计算压力振荡导致的气道电抗，因为如果存在呼气气流受限，呼气电抗会有明显的下降。通过气道电抗的改变来识别是否存在呼气气流受限。气道压力扰动法在某些通气周期中，突然大幅度降低气道压力目标，以识别呼气流量-容积环曲线在压力释放改变前后的的特征变化。当前呼吸机的自动呼气压力滴定功能，所基于的呼气气流受限识别技术，具有明显的缺陷：(1)这些技术都是干扰性的，无论是引入高频振荡还是突然降低气道压力，这些干扰性的技术不仅会造成患者的不适还会影响患者的正常休息(如睡眠呼吸机使用患者)；(2)这些技术涉及复杂的控制和复杂的识别运算。强迫振荡技术需要控制呼吸机内涡轮实现快速加减速，并利用傅里叶变化方法来推导气道响应的复阻抗。气道压力扰动法需要图形分类识别算法来区分呼气-容量环曲线的特征变化。技术实现的复杂性要求高性能的硬件系统支撑，这无疑会增加产品的整体成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术缺陷，提出了基于呼气气流受限指标的呼气压力自动滴定方法及系统。为了实现上述目的，本专利技术提出了一种基于呼气气流受限指标的呼气压力自动滴定方法，所述方法包括：在维持阶段，当到达预设的维持时间，根据实时监测的负呼气流量、呼气峰流量和呼气时间，计算当前时刻的呼气气流受限指标，进入调节阶段；判断当前时刻的呼气气流受限指标是否小于上一个调节阶段结束时刻的呼气气流受限指标，如果为是，则进行调高呼气末正压操作；如果为否，则进入调低呼气末正压操作；当调高呼气末正压操作或调低呼气末正压操作结束，则记录该调节阶段结束时的呼气气流受限指标。作为上述方法的一种改进，所述在维持阶段，当到达预设的维持时间，根据实时监测的负呼气流量、呼气峰流量和呼气时间，计算当前时刻的呼气气流受限指标；具体为：在维持阶段，当到达预设的维持时间，对监测的呼气负流量关于对应时间进行积分得到呼气负流量时间积分面积EF_integral；结合呼气峰流量EF_peak和呼气时长ET_trig计算得到呼气气流受限指标EFlimt_index为：EFlimt_index＝EF_integral/(EF_peak×ET_trig)。作为上述方法的一种改进，进行调高呼气末正压操作的具体过程包括：步骤301)经过若干次呼吸后，测量并计算呼气气流受限指标index1，对呼气末正压增加一个调节量，测量并计算呼气气流受限指标index2；步骤302)计算差值Δindex1：Δindex1＝index2-index1；步骤303)如果Δindex1≥预设的增加阈值并且当前呼气末正压在允许范围内，转入步骤301)，否则，转入步骤304)；步骤304)结束调高呼气末正压操作。作为上述方法的一种改进，进行调低呼气末正压操作的具体过程包括：步骤401)经过若干次呼吸后，测量并计算呼气气流受限指标index3，对呼气末正压降低一个调节量，然后测量和计算呼气气流受限指标index4；步骤402)计算差值Δindex2：Δindex2＝index4-index3；步骤403)如果差值Δindex2≤预设的降低阈值并且当前呼气末正压在允许范围内，转入步骤401)，否则，转入步骤404)；步骤404)对呼气末正压调高一个调节量，结束调低呼气末正压操作。作为上述方法的一种改进，所述调节量的取值范围为0.3～1cmH2O。一种基于呼气气流受限指标的呼气压力自动滴定系统，所述系统包括：呼气气流受限指标计算模块、呼气末正压调节模块和呼气气流受限指标获取模块；其中，所述呼气气流受限指标计算模块，用于在维持阶段，当到达预设的维持时间，根据实时监测的负呼气流量、呼气峰流量和呼气时间，计算当前时刻的呼气气流受限指标，进入调节阶段；所述呼气末正压调节模块，用于判断当前时刻的呼气气流受限指标是否小于上一个调节阶段结束时刻的呼气气流受限指标，如果为是，则进行调高呼气末正压操作；如果为否，则进入调低呼气末正压操作；当调高呼气末正压操作或调低呼气末正压操作结束，则记录该调节阶段结束时的呼气气流受限指标。作为上述系统的一种改进，所述呼气气流受限指标计算模块的具体实现过程为：对实时监测的呼气负流量关于对应时间进行积分得到呼气负本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于呼气气流受限指标的呼气压力自动滴定方法，所述方法包括：/n在维持阶段，当到达预设的维持时间，根据实时监测的负呼气流量、呼气峰流量和呼气时间，计算当前时刻的呼气气流受限指标，进入调节阶段；/n判断当前时刻的呼气气流受限指标是否小于上一个调节阶段结束时刻的呼气气流受限指标，如果为是，则进行调高呼气末正压操作；如果为否，则进入调低呼气末正压操作；/n当调高呼气末正压操作或调低呼气末正压操作结束，则记录该调节阶段结束时的呼气气流受限指标。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于呼气气流受限指标的呼气压力自动滴定方法，所述方法包括：
在维持阶段，当到达预设的维持时间，根据实时监测的负呼气流量、呼气峰流量和呼气时间，计算当前时刻的呼气气流受限指标，进入调节阶段；
判断当前时刻的呼气气流受限指标是否小于上一个调节阶段结束时刻的呼气气流受限指标，如果为是，则进行调高呼气末正压操作；如果为否，则进入调低呼气末正压操作；
当调高呼气末正压操作或调低呼气末正压操作结束，则记录该调节阶段结束时的呼气气流受限指标。


2.根据权利要求1所述的基于呼气气流受限指标的呼气压力自动滴定方法，其特征在于，所述在维持阶段，当到达预设的维持时间，根据实时监测的负呼气流量、呼气峰流量和呼气时间，计算当前时刻的呼气气流受限指标；具体为：
在维持阶段，当到达预设的维持时间，对监测的呼气负流量关于对应时间进行积分得到呼气负流量时间积分面积EF_integral；
结合呼气峰流量EF_peak和呼气时长ET_trig计算得到呼气气流受限指标EFlimt_index为：
EFlimt_index＝EF_integral/(EF_peak×ET_trig)。


3.根据权利要求1所述的基于呼气气流受限指标的呼气压力自动滴定方法，其特征在于，进行调高呼气末正压操作的具体过程包括：
步骤301)经过若干次呼吸后，测量并计算呼气气流受限指标index1，对呼气末正压增加一个调节量，测量并计算呼气气流受限指标index2；
步骤302)计算差值Δindex1：
Δindex1＝index2-index1；
步骤303)如果Δindex1≥预设的增加阈值并且当前呼气末正压在允许范围内，转入步骤301)，否则，转入步骤304)；
步骤304)结束调高呼气末正压操作。


4.根据权利要求1所述的基于呼气气流受限指标的呼气压力自动滴定方法，其特征在于，进行调低呼气末正压操作的具体过程包括：
步骤401)经过若干次呼吸后，测量并计算呼气气流受限指标index3，对呼气末正压降低一个调节量，然后测量和计算呼气气流受限指标index4；
步骤402)计算差值Δindex2：
Δindex2＝index4-index3；
步骤403)如果差值Δindex2≤预设的降低阈值并且当前呼气末正压在允许范围内，转入步骤401)，否则，转入步骤404)；
步骤404)对呼气末正压调高一个调节量，结束调低呼气末正压操作。


5.根据权利要求3或4所述的基于呼气气流受限指标的呼气压力自动滴定方法，其特征在于，所述调节量的取值范围为0.3～1cmH2O。


6.一种基...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘庆平，邓咏如，刘加龙，解立新，韩文兰，
申请(专利权)人：北京谊安医疗系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11