压力支持系统中的感应系数补偿技术方案

一种用于向患者（54）的气道输送气体流的系统和方法。该系统包括气流发生器（52）和患者回路（56），患者回路（56）包括向患者传送气体流的管（100）。传感器（62）被配置成测量气体流的速率并基于测量的流的速率产生流量信号。控制器（64）与气流发生器（52）和传感器（62）操作性连接并且被配置成控制提供给患者的气体流的压力。控制器（64）从传感器（62）接收流量信号，确定气体流中的变化率，并且如果提供给患者的气体流中的变化率超过阈值量，则对提供给患者的气体流的压力进行修改或补偿。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及一种为由于压力支持系统中的动态流造成的压降提供压力补偿的方法和装置。
技术介绍
诸如连续气道正压(CPAP)设备之类的提供呼吸辅助的设备中普遍使用正压通气操作模式。通常由医生对正压设备进行编程以提供指定的压力，并且常常提供不同的吸气压和呼气压。可替代地，可以在体积控制模式中使用正压设备，在该体积控制模式中，医生对在给定呼吸时将输送的体积进行编程。为了提供规定的压力或体积，压力计通常测量设备出口附近的压力和流量，并且然后对正提供给患者气道的压力和体积进行估计。患者回路管道具有影响输送给患者的压力和流量的特性。该设备通常对压力和流量上的如此影响进行估计以提供适当量的压力。用于患者管道的补偿对本领域的技术人员来说是已知的。例如，存在对患者回路管道的流阻进行补偿的设备，该设备例如使用“自动导管补偿”，其中患者回路上的压降被估计为与流速的平方和由用户输入定义的比例常数成比例。还存在对输送给患者的体积由于气动顺度(pneumatic compliance)导致的不足进行补偿的设备。对患者回路上的压降量进行估计，从而可以向患者提供精确或适当量的压力。规章标准要求正压设备满足动态流条件下的特定精度标准。尽管典型的压力支持设备可能能够提供对于患者而言充分舒适的水平下的压力，并能够在不对因动态流导致的压降进行补偿的情况下满足规章要求，但迄今为止通常使用的管道都具有相对大的直径。如果要使用较小直径的管道，则在较小管道中由动态流导致的压降会导致压力支持系统具有更不理想的压力“摆幅”。因此，提供给患者的压力可能较不舒适，并且可能不能满足规章标准。例如，导管中空气的感应系数(inductance) L被定义为L = pJi 1骑，等式 I. IAm-E其中L是以CHiH2O/(升/sec2)为单位的导管感应系数，P s气是空气密度，克/升，I导管是以cm为单位的导管长度，A导管是导管的截面面积，cm2，以及g 是重力常数，98lcm/sec2。因此，对于用于非侵入性压力治疗的、长度为6ft并且内径为22mm的标准尺寸导管，标称的感应系数值可能是O. 0775cmH20/(升/sec2)。在正常呼吸期间，由感应效应(inductive effect)造成的总压力摆幅可能仅约为峰-峰O. 2-0. 3CmH2O0该小的瞬时误差对患者来说常常不足以检测到。如果六英尺管道的直径小到15mm、11mm，或者也许甚至更小，贝1J可能会导致问题。例如，在Ilmm管道的情况下，感应系数值可能高达O. 3IOcmH2O/(升/sec2)，并且峰-峰压力误差可能达到I. 2cmH20,这可能给患者带来不适。
技术实现思路
相应地，本专利技术的目的是提供一种克服常规压力支持系统的缺点的压力支持系统。根据本专利技术的一个实施例，这个目的是通过提供一种用于向患者气道输送气体流的压力支持系统t来实现的，该系统t包括产生气体流的气流发生器和患者回路。患者回路耦合到气流发生器并且包括适于向患者气道传送气体流的管。该系统还包括与气流发生器和/或患者回路相关联的传感器，该传感器被配置成测量患者回路中的气体流并且基于测量的流量产生流量信号。该系统还包括与气流发生器和传感器操作性连接的控制器。控制器被配置成对提供给患者的气体流的压力进行控制。控制器接收来自传感器的流量信号，并 且确定提供给患者的气体的流量中的变化率。如果提供给患者的气体的流量中的变化率超过阈值量，则该控制器对提供给患者的气体流的压力进行修改或补偿。另一方面提供一种向患者通气或输送气体流的方法。该方法包括从气体源经由患者回路向患者气道输送气体流。患者回路包括适于向患者气道传送气体流的管。该方法还包括测量气体流并基于对流量的测量来产生流量信号。该方法还包括通过如下方式控制提供给患者的气体流的压力1)接收流量信号并确定提供给患者的气体的流量中的变化率，以及2)如果提供给患者的气体的流量中的变化率超过阈值量，则对提供给患者的气体流的压力进行修改或补偿。另一方面提供了一种用于对患者进行通气的系统。该系统包括用于从气体源经由患者回路向患者气道输送气体流的模块。患者回路包括适于向患者气道传送气体流的管。该系统还包括用于测量流速并基于所测量的患者回路中气体流量产生流量信号的模块。该系统还包括通过如下方式控制提供给患者的气体流的压力的模块I)接收流量信号并且确定提供给患者的气体的流量中的变化率，以及2)如果提供给患者的气体的流量中的变化率超过阈值量，则对提供给所述患者的气体流的压力进行修改或补偿。参考附图考虑以下描述和所附权利要求之后，本专利技术的这些和其他目的、特征和特性，以及相关结构元件的操作方法和功能，以及部分的组合和制造的经济性，将变得更加清楚，所有附图都形成本说明书的一部分，其中在各幅图中类似的附图标记指示对应的部分。在本专利技术的一个实施例中，可以认为本文例示的结构部件是按比例绘制的。不过应当清楚理解的是，附图仅仅为了例示和描述的目的，而并非意在作为对本专利技术界限的限定。如说明书和权利要求中所用的那样，单数形式的“一个” “一种”和“该”包括多个指示物，除非上下文明确地另有说明。附图说明图I是适于实施根据本专利技术原理的压力支持治疗的正气道压力支持系统的功能框图2A-2D是根据实施例的患者回路管道的流量、压降、流量微分和压降估计误差的波形；图3A-3D是根据实施例的患者回路管道的流量、压降、流量微分和压降估计误差的波形；以及图4为流程图，该流程图示出了用于实施本专利技术的压力支持模式的过程的一部分。具体实施例方式图I示意性示出了根据本专利技术原理的适于向患者提供改进的可变正气道压力模式的压力支持的气道压力支持系统10。通过输送管56，向任何已知构造的呼吸面罩或患者接口 58输送来自气体流量/压力发生器52、总的由箭头D表示的加压气体流，该呼吸面罩或患者接口 58通常由患者54佩戴或以其他方式附着于患者54，以向该患者的气道传送气体流。输送管56也通常被称为患者回路。在一些实施例中，输送管56可以包括柔性管道·100。在一些实施例中，患者回路的管道100直径为15mm或更小。如上所述，管道100具有可能影响提供给患者的气体的压力和流量的特性。例如，管道可能引起影响提供给患者的气体压力或流量的流阻和感应系数。为了向患者提供适当量的气体压力或流量，系统10对从动态气体流量导致的患者回路中的压降进行补偿。压力支持系统10基于对患者管道的影响，来修改或补偿提供给患者的气体流的压力。具体而言，压力支持系统确定提供给患者的气体流量的变化率，并且如果提供给患者的气体流量的变化率超过阈值量，则对提供给患者的气体流的压力进行修改或补偿。图2A-2D示出了直径为22mm并且长度为6英尺的患者管道100的患者流量、压降、流量微分(flow differential)和压降估计误差的示例性波形。作为对比，图3A-3D示出了直径为15mm并且长度为6英尺的患者管道100的患者流量、压降、流量微分和压降估计误差的示例性波形。如图2A和图2D以及图3A和图3D所示，在不补偿感应性压降的情况下的压降的估计误差在吸气开始时并且从吸气到呼气随着流量下降，迅速上升(spike)。如图2D和图3D所示，在直径为15mm的患者管道100 (参见图3D)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】...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·I·谢利，P·查特吉，P·D·希尔，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：
国别省市：