用于自适应咳嗽检测和自适应机械注气-排气（MIE）治疗的系统技术方案

一种机械通气系统(1)，包括被配置为向患者递送通气的机械呼吸机(2)。电子控制器(13)被编程为控制机械呼吸机以执行机械注气

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于自适应咳嗽检测和自适应机械注气
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排气(MI E)治疗的系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请根据35U.S.C.
§
119(e)的规定要求于2020年8月17日提交的美国临时申请第63/066,572号的优先权，其内容通过引用并入本文。
[0003]下文总体上涉及通气治疗技术，尤其涉及机械注气排气(MI
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E)治疗及相关技术。

技术介绍

[0004]自20世纪50年代初以来，机械注气排气(MI
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E)治疗已用于分泌物管理。MI
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E治疗旨在增强患有神经肌肉疾病(NMD)或高位脊髓损伤(主要呼吸肌明显失去神经支配)的患者的虚弱或无效咳嗽。MI
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E治疗是通过面罩或口罩，或者在需要时通过气管造口术或气管内适配器以非侵入性方式递送。
[0005]MI
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E通过在吸气(注气)期间施加正气压以产生大量空气(以吸气能力为目标)，然后快速转移至负压(排气)以产生增加呼气流速的压力梯度，从而帮助清除肺部分泌物。临床证据指出有效分泌物清除的呼气流量峰值(PEF；也称为呼气流速峰值(PEFR)或咳嗽流量峰值(PCF)的临界阈值为160LPM(参见，例如，Bach JR、Saporito LR.Criteria for extubation and tracheostomy tube removal for patients with ventilatory failure.A different approach to weaning.Chest1996；110:1566
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71)。对于NMD患者，一旦他们的PCF开始降低至270l/min以下，则建议使用MI
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E，以帮助支持他们不断下降的肌肉力量，并且帮助患者适应该装置(参见，例如，Bach JR、Ishikawa、Kim H.Prevention of pulmonary morbidity for patients with Duchenne Muscular dystrophy.Chest 1997；112(4):1024
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1028)。
[0006]肌萎缩侧索硬化(ALS)患者被视为纳入MI
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E治疗以作为整体呼吸支持策略的一部分的主要目标。ALS与皮质、脑干和脊髓中运动神经元的缺失相关联，这导致肌肉无力和萎缩。大约20
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30％被诊断患有ALS的患者在发病时具有延髓症状，然而几乎所有剩余的70
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80％的ALS患者将随着疾病进展而出现延髓症状(参见，例如，Simonds A.Progress in respiratory management of bulbar complications of motor neuron disease/amyotrophic lateral sclerosis.Thorax March2017Vol 72No 3)。延髓症状包括构音障碍、吞咽困难、清除口咽分泌物困难、咳嗽减弱、咽喉痉挛和误吸。越来越多的证据支持MI
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E治疗可改进PCF，并且与无创通气(NIV)联合使用可延长ALS患者的生存期。然而，在患有延髓ALS的患者中，该治疗被证明是非常无效的。在这些患者中，在MI
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E治疗的呼出气阶段期间施加负压导致上气道萎陷(参见，例如，Anderson T等人的Laryngeal response patterns influence the efficacy of mechanical assisted cough in ALS.Thorax 2016；0:1
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9；Sancho J、Servera E、Diaz J、Marin J的Efficacy of mechanical insufflation
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exsufflation in medically stable patients with amyotrophic lateral sclerosis.Chest 2004；125(4):1400
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1405)，并且经常有窒息感，这使得治疗无效且经常不能忍受。
[0007]在临床文献中已通过纤维支气管镜检查等侵入性方法描述了上气道闭合和压缩(参见，例如，Anderson T、Sandnes A、Fondenes O、Nilsen R、Tysnes OB、Heimdal JH等人的Laryngeal Responses to Mechanically Assisted Cough in Progressing Amyotrophic Lateral Sclerosis.Resp Care May 2018；63(5):538
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549)。
[0008]下文公开了克服这些和其他问题的某些改进。

技术实现思路

[0009]一方面，机械通气系统包括被配置为向患者递送通气的机械呼吸机。电子控制器被编程为控制机械呼吸机以执行MI
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E治疗方法，该方法包括执行MI
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E循环，该MI
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E循环包括：(i)在注气循环期间，以正注气计示压力向患者递送压力；(ii)在步骤(i)之后的排气循环期间，以负排气计示压力向患者递送压力，并且检测是否发生上气道萎陷；以及(iii)如果在步骤(ii)中检测到上气道萎陷，则降低负排气计示压力的大小。
[0010]在另一方面，机械通气系统包括被配置为向患者递送通气的机械呼吸机。电子控制器被编程为控制机械呼吸机以执行MI
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E治疗方法，该方法包括执行MI
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E循环，该MI
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E循环包括：(i)在注气循环期间，以正注气计示压力向患者递送压力；以及(ii)在步骤(i)之后的排气循环期间，以负排气计示压力向患者递送压力；以及(iii)以负排气计示压力向患者递送压力期间，分析患者的一个或多个呼吸度量。
[0011]在另一个方面，一种非暂时性计算机可读介质存储由机械呼吸机的电子控制器进行的指令，该指令用于控制机械呼吸机执行MI
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E治疗方法，该方法包括执行MI
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E循环，该MI
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E循环包括：(i)在注气循环期间，以正注气计示压力向患者递送压力；(ii)在步骤(i)之后的排气循环期间，以负排气计示压力向患者递送压力；(iii)在步骤(ii)期间，将负排气计示压力的大小减小到零；以及(iv)如果分析预测在排气循环期间不会发生上气道萎陷，则在递送期间增加负排气计示压力的大小。
[0012]一个优势在于，通过防止患者上气道萎陷，能够更广泛地使用MI
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E治疗。
[0013]另一个优势在于提供了一种具有负压过程的机械呼吸机，该过程可调节负压以防止患者上气道萎陷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种机械通气系统(1)，包括：机械呼吸机(2)，被配置为向患者递送通气；以及电子控制器(13)，被编程为控制所述机械呼吸机以执行机械注气
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排气(MI
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E)治疗方法(100)，所述方法包括执行MI
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E循环，所述MI
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E循环包括：(i)在注气循环期间，以正注气计示压力向所述患者递送压力；(ii)在步骤(i)之后的排气循环期间，以负排气计示压力向所述患者递送压力，并且检测是否发生上气道萎陷；以及(iii)如果在步骤(ii)中检测到上气道萎陷，则降低所述负排气计示压力的大小。2.根据权利要求1所述的机械通气系统(1)，其中所述步骤(iii)将所述负排气计示压力的所述大小降低预定压力大小减小增量。3.根据权利要求2所述的机械通气系统(1)，其中所述预定压力大小减小增量的值是5cm H2O。4.根据权利要求1至3中任一项所述的机械通气系统(1)，其中所述MI
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E治疗方法(100)包括重复所述MI
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E循环，直到在步骤(ii)处未检测到上气道萎陷。5.根据权利要求1至3中任一项所述的机械通气系统(1)，其中如果在步骤(ii)中检测到上气道萎陷，则所述步骤(iii)将所述负排气计示压力的所述大小降低至零，并且所述MI
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E治疗方法进一步包括响应于在步骤(ii)中检测到上气道萎陷：在所述步骤(iii)之后执行第二MI
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E循环(200)，所述第二MI
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E循环(200)包括：(iv)在注气循环期间，以所述正注气计示压力向所述患者递送压力；(v)在步骤(iv)之后的排气循环期间，以所述负排气计示压力向所述患者递送压力；以及(vi)如果在步骤(v)中未检测到上气道萎陷，则增加所述负排气计示压力的所述大小。6.根据权利要求5所述的机械通气系统(1)，其中所述第二MI
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E循环(200)进一步包括：重复所述第二MI
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E循环，直到在步骤(vi)处检测到上气道萎陷。7.根据权利要求6所述的机械通气系统(1)，其中在步骤(vi)处检测到上气道萎陷时，所述步骤(vi)将所述负排气计示压力的所述大小减小预定压力大小减小增量，并且所述MI
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E治疗方法(100)进一步包括响应于在步骤(vi)中检测到上气道萎陷：在所述步骤(vi)之后执行第三MI
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E循环(200)，所述第三MI
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E循环(200)包括：(vii)在注气循环期间，以所述正注气计示压力向所述患者递送压力；(viii)在步骤(iv)之后的排气循环期间，以所述负排气计示压力向所述患者递送压力；以及(ix)如果在步骤(viii)中未检测到上气道萎陷，则维持所述负排气计示压力的所述大小。8.根据权利要求7所述的机械通气系统(1)，其中所述第三MI
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E循环(200)进一步包括：当在步骤(ix)处检测到上气道萎陷时，将所述负排气计示压力减小所述预定压力大小减小增量。9.根据权利要求7和8中任一项所述的机械通气系统(1)，其中所述第三MI
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E循环(200)进一步包括：一旦在步骤(ix)处检测到所述上气道萎陷，则将所述负排气计示压力记录为用于所述
MI
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E治疗方法的后续MI
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E循环的所述负排气计示压力。10.根据权利要求1至9中任一项所述的机械通气系统(1)，其中在所述操作(iii)中对是否发生上气道萎陷的所述检测包括：使用流量计(10)，在所述排气循环中的预定时间或时间间隔测量所述患者的气道流速；以及将测量到的所述气道流速与预定阈值进行比较，以检测是否发生上气道萎陷。11.根据权利要求1至9中任一项所述的机械通气系统(1)，其中在所述操作(iii)中对是否发生上气道萎陷的所述检测包括：使用流量计(10)，在所述排气循环中的预定时间测量所述患者呼出的气量；以及将测量到的所述气量与预定阈值进行比较，以检测是否发生上气道萎陷。12.根据权利要求1至9中任一项所述的机械通气系统(1)，其中在所述操作(iii)中对是否发生上气道萎陷的所述检测包括：使用流量计(10)，在所述排气循环中的预定时间或时间间隔测量气道流量的变化率；以及将测量到的所述气道流量的变化率与预定阈值进行比较，以检测是否发生上气道萎陷。13.根据权利要求1至9中任一项所述的机械通气系统(1)，其中在所述操作(iii)中对是否发生上气道萎陷的所述检测包括：在所述排气循环中的预定时间或时间间隔测量所述机械呼吸机(2)的鼓风机(12)的转速；以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：