一种用于对自主呼吸的病人提供通气帮助的方法及装置。该方法及装置通过一个伺服回路来向病人输送受控压力的空气，该压力是下列三个因子的函数：误差信号(56)、呼吸循环的当前相位、以及回路增益。该误差信号是一个周期中的呼吸气流量(54)的某个函数值和目标值(52)之差值。该回路增益值随着该误差信号的大小而不同，而且当误差信号低于目标通气量时该回路增益大于误差信号高于目标通气量时的回路增益。所述目标值(52)是病人的考虑了生理死腔后的肺泡通气量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于在呼吸不足情况下提供通气帮助的方法及装置，该通气帮助的提供与病人的呼吸循环同步且被控制以提供最低足够水平的支持。
技术介绍
呼吸不足是一种呼吸系统异常现象，这种异常现象对气体交换具有不良影响，结果会导致动脉氧分压降低和/或二氧化碳分压升高。这种异常现象的原因可能是由于存在正常肺的通气量的减少和/或是肺部异常。呼吸不足通常会由于不同的原因而导致睡眠时气体交换变坏,这些原因包括呼吸本能的降低和睡姿的影响。在睡眠进入快速眼动(REM)阶段后，取决于具体病人的和呼吸相关的辅助肌肉的重要性不同，随意肌功能的下降可能造成呼吸功能的明显恶化。睡眠时还与不同程度的上呼吸道阻塞相关，这种阻塞称作阻塞性睡眠呼吸暂停 (OSA)。睡眠扰乱性呼吸(SDB)通常是指睡眠过程中发生的呼吸破坏，其中最一般的睡眠扰乱性呼吸(SDB)形式就是阻塞性睡眠呼吸暂停(0SA)、大声的间断性鼾声、呼吸暂停、以及以呼吸不足为特征的0SA。呼吸不足以及可能的OSA的发生和病人患有某些疾病有关，这些疾病包括胸廓疾病、神经肌肉疾病、肌萎缩性侧索硬化(ALS)、或是诸如慢性阻塞性肺病(COPD)等肺部疾病。由于睡眠呼吸暂停症状呈现为一种疾病的先兆，因此任何疾病只要表现为睡眠时出现呼吸暂停和/或呼吸不全的一般都用SDB这个术语来描述。呼吸暂停和呼吸不全打扰了气体交换，使得睡眠不连续，并且经常造成氧的去饱和。在一些场合下，病人能够感受到这种氧去饱和作用以至一夜要醒来上百次。OSA的最常用的治疗方法是实施连续的正的气管压力(CPAP)。CPAP方法是 Sullivan专利技术并在美国专利4，944，310中被教示。简而言之，CPAP的治疗作用就是以向气管提供一个通常为4到20厘米水柱的正压力的方法来起一个气动裂片(pneumatic splint)的作用。空气用一个电机驱动的鼓风机输送到气管中。鼓风机的出口和一个通向鼻罩(或是鼻罩和/或口罩)的输气软管相连，该鼻罩和/或口罩和病人的脸部接触并且密封。该输气软管的接近鼻罩和/或口罩的一端上设有排气口。通气帮助可以由双水平通气机、按比例帮助通气机、和伺服控制通气机来提供。各种通气机用不同的方法来帮助病人呼吸以达到不同的目的。这类通气器件对病人的情况变化作出合适的响应。例如，通气器件确定什么时刻触发压力支持以及什么时刻使轮转(cycle)与吸气及呼气支持相关联的不同的压力水平以使通气装置要和病人的呼吸循环同步工作。所谓“触发”是指和预定用于病人吸气阶段的压力水平的启动相关的事件。“轮转”是指和切换至预定用于病人呼气阶段的压力水平相关的事件。另外，在通气不足或过度通气的情况下，通气器件可以提供某些方法来增加或减少通气。在所述两种情况的无论哪种情况下，最大化机器性能一般都能够使呼吸不足的病人感到舒适并达到良好的治疗效果。简单的双水平通气器件在病人呼吸循环的吸气阶段(IPAP)中提供一个较高的压力，而在病人呼吸循环的呼气阶段(EPAP)中提供一个较低的压力。习惯上，二者之间的切换是通过对呼吸流量或压力进行监测并定义一个预定的门限值来确定的。当测定值超过门限值时，该装置将触发IPAP压力，当测定值低于门限值时，该装置将轮转至EPAP压力。其它的备选的切换方法包括诸如记录病人的呼吸速率并监测从吸气或呼气阶段的开始时刻算起的时间消逝，当该消逝时间达到呼吸循环的先前部分的期望时间后，该机器便转变到呼吸循环的下一部分，吸气或呼气。ResMed有限公司已经开发出一种不同的伺服通气器件，该装置在计算瞬时相位的基础上，通过递送平滑的循环压力变化来实现同步。这种装置的实施例发布在共有的美国专利申请No. 09/661,998以及美国专利No. 6，532,957以及No. 6，532,959中，这里并入这些专利的公开内容以作参考。概括地说，这种装置根据施加于一压力波形模板η (Φ)的患者气管阻力R的一分数(该分数位于O至小于I的范围内)、呼吸气体流量f (t)、振幅A、及患者瞬时呼吸相位φ提供一种瞬时的面罩供气压力P (t)，如下式所示P (t) = P0+Rf (t) +A 31 (Φ)上式用于所有的f (t)，亦即用于吸气阶段及呼气阶段。A = G / (V (t) -Vtgt) dt _7]式中，(Afflin < A < Afflax)；P。是初始压力在这种通气装置中，V(t)可以是例如呼吸气体流量f(t)的绝对值的一半。通气的目标值V gg可以是气体流量测定值的某个分数，例如平均每分钟流量的95%，或是一个预先设定的每分钟流量值。G是整个伺服控制器的增益，其合适的值在O. I到O. 3 (厘米水柱/(升/分钟)通气误差/秒)之间。Amin和Amax是为了使患者舒适并安全而设定的对支持A的程度的限制值，其合适的值通常分别为O. O和20. O厘米水柱。在病人呼吸相位的检测中，该装置使用一个呼吸气流信号及其导数来作为一套和呼吸的特定相位有关的模糊逻辑规则的输入数据，并根据该逻辑规则所求得的结果推导出一个单一而连续的相位变量，该相位变量用作为改变递送的压力以使生成一实际瞬时呼吸相位。将该相位值代入到模板压力波形中，然后按比例的能够使患者感到舒适的呼吸循环。 同时，根据目标通气量V gg算得的振幅A值能够保证实施一个符合要求水平的通气。关于同步问题，尽管确定连续的瞬时相位在检测患者的呼吸循环方面是有好处的，但可能更好的是用另一种方法来确定向患者供气的压力，该方法不是简单地使用函数 η (Φ)来确定上式中A所乘以的数目。还可能有好处的是利用另一个备选的方法来触发吸气压力的开始。关于响应于改变患者呼吸及需要的压力的控制，上式中压力支持的变化速率只是简单地和目标通气量与实际通气量之间的差值成正比。而可能更好的做法是装置最好能够对于二者之间的微小误差作出温和的响应而对于特别明显的通气不足则作出更快速的响应，因为后者极其可能导致明显的缺氧。相反，当所测量到的通气量高出目标值好多时，系统可以不一定或不要求作出快速的反应来降低通气支持水平，特别是在考虑存在空气泄漏而导致流量突然改变的非侵袭性的通气系统中，所测量到的通气量差不多总是大于实际通气量直至泄漏评估系统对这种因泄漏而导致的流量变化作出实质性的补偿。所述的目标总通气量(习惯上称为“分钟通气量”)是指装置的总通气量的通气装置的一个问题在于不能用来提供病人的实际需要将被满足的准确程度。这种参数并没有考虑到这样的事实，亦即病人具有解剖学和生理学的死腔(dead space)，而且该死腔的大小因人而异。实际上，以一个特定的总通气量对病人进行通气支持，在高呼吸频率及低潮汐容积状态下病人的肺泡通气量要低于低呼吸频率高潮汐容积状态下的肺泡通气量。因此，在高呼吸频率情况下，一个对分钟通气量进行伺服控制的装置就有可能不能合适地满足病人的肺泡通气量要求。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种通气装置，该装置随着病人的呼吸循环同步地工作以在吸气阶段提供较高水平的压力支持而在呼气阶段提供较低水平的压力支持。本专利技术的另一个目的是提供这样的一个同步工作的通气装置，其被流量触发 (flow triggered)并且是根据相位来轮转的。本专利技术的又一个目的是提供这样的一种通气装置，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【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：
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