用于确定食管压力的具有球囊探针的食管导管的校准系统技术方案

本发明专利技术涉及一种校准系统(60)，校准系统用于自动设定具有球囊探针(46)的食管导管(48)的预期操作填充，球囊探针用于确定食管压力(Peso)的目的，球囊探针能够插入到食管(34)中并且特别是用于通气装置(10)，校准系统包括用于在将球囊探针(46)置于食管(34)中之后用测量流体填充球囊探针(46)的装置，用于检测球囊探针(46)中存在的食管压力(Peso)的压力传感器，以及校准控制器(60)，校准控制器被设计成递增地改变球囊探针(46)中测量流体的量，校准控制器(60)记录由压力传感器针对以这种方式递增地设置为测量点的球囊探针(46)中的每个测量流体量检测的食管压力(Peso)，并且将食管压力分配给球囊探针(46)中的相应的测量流体设置量。校准控制器(60)被设计成使得，为了接近相应的测量点，校准控制器在至少两个步骤中从开始值开始单调地改变测量流体的量，直到达到结束值。到结束值。到结束值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定食管压力的具有球囊探针的食管导管的校准系统


[0001]本专利技术涉及用于确定食管压力的具有球囊探针的食管导管的校准系统。

技术介绍

[0002]具有用于确定食管压力的球囊探针的食管导管(下文也简称为球囊导管)特别地用于机械通气中，以便确定经肺压力。
[0003]在现今常见的机械通气形式中，患者以正压被供应呼吸气体。因此，在通气期间，至少在吸气阶段期间，气道压力或肺泡压力大于肺泡周围的胸膜腔或空隙中的压力。在呼气阶段期间，通气装置没有对气道加压，结果是肺组织松弛并且气道压力或肺泡压力降低。在某些情况下，这种正压通气可以导致气道中或肺泡中的压力状况在呼气阶段结束时变得如此不利，以致肺泡的部分塌陷。然后，肺体积的塌陷部分必须首先在随后的呼吸周期中再次展开。肺的功能剩余容量严重受损，使得氧饱和度降低，并且肺组织也遭受永久性损害。
[0004]为了防止肺泡在呼气阶段结束时塌陷，通常在正压机械通气期间设定所谓的呼气末正压力，通常简称为PEEP。利用这种措施，在许多情况下可以实现氧饱和度的改善。
[0005]当用PEEP通气时，通气装置将预定正压力(PEEP)永久地施加至气道——即，在吸气阶段期间和在呼气阶段期间两者。因此，在呼气阶段结束之后，PEEP仍然存在。
[0006]理想地，PEEP应设定得足够高，使得在呼气阶段期间，肺泡压力不低于或至少仅在一定程度上低于胸膜间隙中的压力，使得肺泡组织不会在胸膜间隙中的压力的作用下塌陷。换言之，PEEP防止经肺压力(即，肺泡压力和胸膜间隙中的压力之间的压力差)变得低于零或降低到低于肺泡部分开始塌陷的负下限值。
[0007]另一方面，PEEP的过高值可能具有负面影响，尤其是在吸气阶段期间。这是因为在吸气阶段期间，在非常高的气道压力下，肺组织可能变得过度紧张。许多研究还指示PEEP的高值可以阻止静脉血液回流至心脏，对心血管系统具有相应的负面作用。
[0008]自身而言，PEEP应与各自占主导的经肺压力匹配。然而，通气患者中的经肺压力不适于简单确定。为此，人们因此借助于食管导管测量放置在通气患者的食管中的球囊探针中的压力。通过球囊的适当定位和配置，在球囊中测量的压力可用于大致确定胸膜间隙中的压力。
[0009]WO 2014/037175 A1描述了基于由测量装置检测到的压力由换气装置指定的压力(具体地呼气末正压力(PEEP)和最大气道压力)的自动设置，该压力被视为经肺压力的指示，即，肺泡压力和胸膜间隙中的压力之间的压力差。当经肺压力被确定时，插入到食管中的球囊导管中的压力被测量为胸膜间隙中的压力的被测变量。
[0010]在实践中，插入到食管中的球囊导管中测量的压力与胸膜间隙中的压力之间的关系可以在通气期间改变。其原因可以是多种多样的并且通常不能详细地确定。
[0011]Mojoli等人在期刊Crit.Care(2016)20：98描述了用于校准被设计为测量食管压力的球囊导管的程序。校准的目的是实现利用空气对球囊导管的最佳填充，其中，球囊导管对作用于食管的胸膜间隙中的压力的变化尽可能敏感，并且尽可能反映胸膜间隙中的压
力。用插入到食管中的球囊导管在体内进行校准。通过将不同量的流体(空气)填充到球囊导管来相继测量在吸气阶段结束时由球囊导管测量的压力以及在呼气阶段结束时由球囊导管测量的压力，并确定这两个压力之间的差异。然后，获得最佳的球囊填充作为在测量范围内的压力差的最大值，其中，在吸气阶段结束时由球囊导管测量的压力和在呼气阶段结束时由球囊导管测量的压力都随着填充到球囊中的流体的量准线性地增加。为了在这种体内校准中能够实现可再现的结果，本研究中的每个球囊填充是根据相同的程序进行调整的，如下：从空的球囊导管开始，在与环境的压力平衡中，球囊导管首先被过度填充至高于测量范围的值，然后从球囊排出流体直到实现所期望的球囊填充。在记录新的测量点之前，必须始终注意允许足够的时间来补偿流体流、压力和/或在导管材料或食管组织中发生松弛过程，从而避免不稳定状况。因此，Mojoli等人描述的测量程序相当复杂和灵敏，使得球囊导管的校准需要大约15min或甚至更长的相当量的时间。在实践中，这导致以下事实：在通气过程开始之前仅可以确定并且预设球囊探针的最佳填充。该最佳填充然后在通气期间维持并且不再改变。
[0012]Hotz等人在期刊Respir.Care(2018)63(2)：177
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186还建议对填充到球囊导管中的流体的量进行校准，以获得所测量的压力对胸膜间隙中的压力变化的最大敏感度，并提高测量的准确性。其中提出的体内校准类似于Mojoli等人提出的校准，并且特别地是类似耗时的。

技术实现思路

[0013]本专利技术提供一种校准系统，该校准系统实现了由插入到食管中的球囊导管递送的压力测量值的准确度的改进。特别地，根据本专利技术的校准系统允许通过球囊导管更准确地再现胸膜间隙中存在的压力，并且允许测量值在正在进行的通气期间更快速地响应变化的环境条件。这使得能够在通气期间对球囊导管进行校准，而无需中断通气。即使当使用全自动通气模式(诸如闭环通气，如在本申请人开发的自适应支持通气(ASV通气)中)进行通气时也是如此。
[0014]根据本专利技术，提出了一种校准系统，该校准系统被设计为自动设定具有球囊探针的食管导管的预期操作填充，球囊探针用于确定食管压力，该球囊探针可插入到食管中，特别是用于通气装置。该校准系统包括以下部件：
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填充装置，填充装置用于在将球囊探针放置于食管中之后用测量流体填充球囊探针，
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压力传感器，压力传感器用于检测在球囊探针中存在的食管压力，
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校准控制器，校准控制器被设计成递增地改变球囊探针中测量流体的量，校准控制器记录由压力传感器针对以这种方式递增地设置为测量点的球囊探针中的每个测量流体量检测的食管压力并且将食管压力分配给球囊探针中的相应的测量流体的设置量。
[0018]校准控制器被设计成使得，为了接近相应的测量点，校准控制器在至少两个步骤中从开始值开始单调地改变测量流体的量，直到达到结束值。
[0019]测量流体特别是空气。
[0020]具体地，校准系统还可以包括用于在将球囊探针放置在食管中之后从球囊探针抽出测量流体的装置(流体排放装置)。用于在将球囊探针放置在食管中之后用测量流体填充
球囊探针的装置和用于在将球囊探针放置在食管中之后从球囊探针抽出测量流体的装置两者均可以包括被布置在用于测量流体的输送管线中的一个或更多个阀，输送管线与球囊探针流体连通。在球囊探针中的测量流体处于正压力下的情况下，流体排放装置可以简单地通过控制与球囊探针处于流体连通的流体管线中的阀来实施。
[0021]用于在将球囊探针放置在食管中之后用测量流体填充球囊探针的装置可以包括泵送装置，借助于泵送装置可以将测量流体泵送至球囊探针中。在这种情况下，泵送装置还可以被配置为从球囊探针抽出(泵出)测量流体。流体排放装置可包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种校准系统(60)，所述校准系统(60)用于自动设定具有球囊探针(46)的食管导管(48)的预期的操作填充，所述球囊探针(46)用于确定食管压力(Peso)，所述球囊探针(46)能够插入到所述食管(34)中，特别是用于通气装置(10)，所述校准系统(60)包括：
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用于在将所述球囊探针(46)放置于所述食管(34)中之后用测量流体填充所述球囊探针(46)的装置，
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压力传感器，所述压力传感器用于检测在所述球囊探针(46)中存在的所述食管压力(Peso)，以及
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校准控制器(60)，所述校准控制器(60)被设计成递增地改变所述球囊探针(46)中的测量流体的量，所述校准控制器(60)记录由所述压力传感器针对以这种方式递增地设定为测量点(S1，S2，M1至M7，E1，E2)的所述球囊探针(46)中的每个测量流体的量检测的食管压力(Peso)并且将所述食管压力分配给所述球囊探针(46)中的相应设置量的测量流体，其中，所述校准控制器(60)被设计成使得，为了接近相应的测量点(S1，S2，M1至M7，E1，E2)，所述校准控制器在至少两个步骤中从开始值开始单调地改变测量流体的量，直到达到结束值。2.根据权利要求1所述的校准系统(80)，进一步包括流体排放装置，所述流体排放装置被配置成从所述球囊探针(46)排放测量流体，其中，所述校准控制器(60)控制所述排放装置，以用于接近相应的测量点(S1，S2，M1至M7，E1，E2)，使得所述球囊探针(46)中的测量流体的量从所述开始值开始在至少两个步骤中单调地减少直到达到所述结束值。3.根据权利要求2所述的校准系统(80)，其中，所述校准控制器(60)被配置成控制用于至少在第一测量周期中用测量流体填充所述球囊探针(46)的装置，以用大于所述开始值与所述结束值之间的测量范围的上限的量的测量流体填充所述球囊探针(46)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的校准系统(80)，其中，所述校准控制器(60)被设计成连续地执行至少两个测量周期。5.根据权利要求4所述的校准系统(80)，其中，所述至少两个连续的测量周期的测量范围不同，其中，具体地，前面的测量周期确定后续测量周期的测量范围。6.根据权利要求4或5所述的校准系统(80)，其中，所述校准控制器(60)被设计成使得所述校准控制器(60)针对所述前面的测量周期和针对所述后续测量周期不同地设定连续测量点之间的距离。7.根据权利要求1至6中任一项所述的校准系统(80)，其中，所述校准控制器(60)被配置为自适应地确定在测量周期中在所述测量范围内的连续测量点之间的增量。8.根据权利要求4至7中任一项所述的校准系统(80)，其中，所述校准控制器(60)被设计成使得所述测量流体在前面的测量周期与后续测量循环之间不完全从所述球囊探针(46)排放。9.根据权利要求1至8中任一项所述的校准系统(80)，
其中，所述校准控制器(60)被设计成使得对于在所述开始值与所述结束值之间每个测量点(S1，S2，M1
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M7，E1，E2)，即对于所述球囊探针(46)中的每个设置量的测量液体，所述校准控制器(60)确定在吸气阶段结束时的所述食管压力(Peso_insp)的相应测量值和在呼气阶段结束时的所述食管压力(Peso_exp)的测量值，然后确定在所述吸气阶段结束时的所述食管压力(Peso_insp)与所述呼气阶段结束时的所述食管压力(Peso_exp)之间的差。10.根据权利要求9所述的校准系统(80)，其中，所述校准控制器(60)被配置为在所述球囊探针(46)中的测量流体的量的所述开始值与所述球囊探针(46)中的测量流体的量的所述结束值之间的范围内确定在所述吸气阶段结束时的所述食管压力(Peso_insp)与所述呼气阶段结束时的所述食管压力(Peso_exp)之间的差的最大值。11.根据权利要求9或10所述的校准系统(80)，其中，所述校准控制器(60)被设计成使得，对于在所述开始值与所述结束值之间的相应测量点，所述校准控制器(60)在正在进行的通气期间在吸气阶段结束时确定所述食管压力的测量值(Pe...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫，
申请(专利权)人：汉密尔顿医疗股份公司，
类型：发明
国别省市：