公开了一种通气辅助系统和方法。所述系统包括用于连接至患者的呼吸道的导管、连接至所述导管的吸气和呼气导管腔、连接至所述吸气导管腔的吸入气源、以及所述呼气导管腔中的空气压力的控制器。所述压力控制器响应于表示患者的吸气努力的生理呼吸信号，以在患者的呼气阶段期间允许气流通过所述呼气导管腔、以及在患者的吸气阶段期间将通过所述呼气导管腔的气流部分地限制为最小气流。在两个呼吸阶段期间，通过所述吸气和呼气导管腔产生单向气流，以防止由所述患者呼出的空气被再次吸入。所述生理呼吸信号允许通气辅助与患者的呼吸努力同步。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及通气(ventilatory)辅助系统的领域。更具体地,本公开涉及一种用于通过气管内贯流(through-f 1w)的与患者同步的通气辅助的方法和系统。
技术介绍
在呼吸系统功能受损的患者中重复出现的问题是换气肺组织的体积减小。这可能由于水肿、肺萎陷和/或其它因素而导致。如果维持输气组织/呼吸道(airway)(例如包括主支气管、气管和上呼吸道)的体积，则换气组织的体积相对于输气组织/呼吸道的体积而减小。在对于CO2去除的需求增加的情形中，如果输气组织/呼吸道中以及用于机械呼吸机的呼吸回路中的无效腔(dead space)或死体积(dead volume)相对于肺的具有完好换气组织的比例变得反常大，则可能妨 碍通气贡献。从而，妨碍CO2去除，并且动脉CO2 (PaCO2)可能增加。这使得潮气量(tidal volume)和通气增加，以便维持动脉压力(PaCO2)的可容忍水平。至今为止，已经做出努力以最小化机械呼吸机的呼吸回路中引入的无效腔或死体积。然而，用于管理对患者的呼吸辅助的传统机械呼吸机的实际导管(例如气管内导管)以及其它器件使用单腔(lumen)设计，并对无效腔通气具有贡献。由于该原因，无法优化CO2去除。改善从气管内导管去除CO2的先前尝试包括多腔设计，其旨在通过侧腔引入气流以将CO2从主腔中消除。这种设计的示例可以在美国专利N0.5291882中找到。所提出的使用平行腔的方法不完全消除患者在吸气期间再吸入(re-breath)的气量。因此，所提出的方法减低、但不最优化CO2去除和最小化CO2再吸入问题。而且，由于恒定的吸入气流而导致的动态过度膨胀问题也已经使得此方法变得复杂。使用具有阀门功能的导管腔的其它方法可能增加梗塞的风险。因此，需要进一步减小或消除由机械呼吸机的呼吸回路引起的无效腔的改进。
技术实现思路
根据本公开，提供了一种与患者同步的通气辅助系统。所述通气辅助系统包括用于连接至患者的呼吸道的导管、连接至该导管的吸气导管腔、连接至该导管的呼气导管腔、连接至吸气导管腔的吸入气源、以及呼气导管腔中的压力的控制器。所述压力控制器响应于表示患者的吸气努力的生理呼吸信号。基于所述生理呼吸信号，所述压力控制器在患者的呼气阶段允许无限制的气流通过呼气导管腔，并在患者的吸气阶段部分地限制通过呼气导管腔的气流至最小气流。在患者的吸气和呼气两个阶段期间，产生单向气流通过吸气导管腔和呼气导管腔，以防止由患者呼出的空气被再次吸入。根据本公开，还提供了一种与患者同步的通气辅助方法。所述方法包括:在连接至患者的呼吸道的导管的吸气导管腔中提供气流，并且，响应于表示患者的吸气努力的生理呼吸信号，控制连接至患者的呼吸道的导管的呼气导管腔中的气流。对气流的控制在患者的呼气阶段允许无限制的气流通过呼气导管腔。对气流的控制还在患者的吸气阶段将通过呼气导管腔的气流部分地限制为最小气流。在患者的吸气和呼气两个阶段期间，产生单向气流通过吸气导管腔和呼气导管腔，以防止由患者呼出的空气被再次吸入。当阅读说明性实施例的以下非限制性描述时，前述和其它特征将变得更加显而易见，参考附图而仅举例给出以下非限制性描述的说明性实施例。附图说明 将参考附图而仅举例描述本公开的实施例，其中:图1是示出气管内肺通气的双腔气管内导管的示例的侧截面局部视图；图2是用于与图1的双腔气管内导管一起使用的示例性压力控制系统的框图；图3是图1的双腔气管内导管与图2的压力控制系统的连接的示例；图4a是图示传统呼吸机系统的操作的生理呼吸参数的实验记录的曲线图；图4b是使用图1和2的双腔气管内导管和压力控制系统的生理呼吸参数的实验记录的曲线图；图5是能够减少患者的神经吸气驱动的通气辅助方法的示例性步骤的流程图；以及图6是图5的通气辅助方法的其它方面的流程图。具体实施例方式本公开的各个方面通常解决与由机械呼吸机的呼吸回路导致的无效腔的存在相关的一个或多个问题。本公开还涉及包括减少患者的呼吸道中的解剖学无效腔的特征的通气辅助系统和方法。在整个本公开中使用下列术语:通气辅助系统:用于辅助需要呼吸支持的患者的、适于医疗用途的装置。呼吸道:患者的，肺、支气管、气管、咽、鼻和口，通过其呼吸空气。空气:适于在通气辅助系统中使用的任何气体成分。在本公开的上下文中，术语“空气”可以指自然空气、纯氧气、添加了额外的氧气的自然空气、与诸如水蒸气的其它气体混合的氧气、或者它们的任何组合。此术语还可以指从患者的肺排出的空气，例如包含附加CO2和水分的自然空气。腔:导管(例如呼吸导管)的孔。给定的导管可以包括多个腔。生理信号:能够例如作为电信号而被传送的可测量生物量。诸如由呼吸肌生成的生理呼吸信号。吸气努力:呼吸患者的自主或非自主行使。这可以被量化为神经度量。限制的/无限制的:在本公开的上下文中，存在于导管、腔或类似管子中的气流可能受到可变阻力或限制。流体力学领域中的技术人员众所周知，任何管子将对流至少施加最小阻力。术语“无限制的”和“限制的”应当被理解为分别表达对于气流的较低和较高阻力的相对术语。最小气流:部分地限制的非零气流。气管内:适于放置到患者的气管中的导管的。同步:事件之间在时间上对应。减少和消除由机械呼吸机的呼吸回路导致的无效腔的结果是减少例如危重病患者中的呼吸驱动、潮气量和通气。如此，可以使用机械通气来有效地解除患者的呼吸系统和呼吸肌的负担。而且，由于无效腔的减少而优化通气CO2去除，从而限制CO2再吸入，这继而减少新陈代谢负担。这里介绍的通气辅助系统和方法在吸气期间经由气管内导管提供通气辅助，该气管内导管被构造用于经由第一吸气导管腔将分离的单向吸入气流传递至患者的气管中并通过第二呼气导管腔从患者的气管传递分离的单向呼出气流。而且，通过吸气导管腔和呼气导管腔产生并维持单向气流；如此，消除通气回路无效腔，充分减少解剖学无效腔，并优化CO2的清除。在一方面，可以将机械通气与患者呼吸的努力同步。例如，使用生理呼吸信号来与患者的神经吸气努力同步地调节通气辅助，由此解除虚弱的呼吸肌的负担并补偿其。 现在转至附图，图1是示出气管内肺通气的双腔气管内导管的示例的侧截面局部视图。图1上所示的双腔气管内导管103形成机械呼吸机系统的用于经由气管112将空气传递至患者的肺110的部分。图1中示意性示出的是通过插入到气管112中的双腔气管内导管103的、朝着患者的肺110的方向106上的吸气流以及从患者的肺110离开的方向107上的呼气流。将方向106示出为窄箭头，而将方向107示出为粗箭头；这应当被理解为图示出在方向106上的吸气流源自较小直径的吸气导管腔(也在图3中示出)、而在方向107上的呼气流被引导通过较大直径的呼气导管腔(也在图3中示出)的示意性方式。图2是用于与图1的双腔气管内导管一起使用的示例性压力控制系统的框图。图3是图1的双腔气管内导管与图2的压力控制系统连接的示例。因此，以下描述将同时参考图2和图3。吸入气源100连接至吸气线101并生成气压、气量或气流，以产生通过吸气线101的目标气流。吸气线101继而连接至插入到患者的气管112的双腔气管内导管103的吸气导管腔102。吸气导管腔102可以是单腔或多腔。双腔气管内导管103的第二腔(在下文中被称为呼气导管腔1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】2010.06.30 US 61/359,9511.一种通气辅助系统，包括: 导管，用于连接至患者的呼吸道； 吸气导管腔，连接至所述导管； 呼气导管腔，连接至所述导管； 吸入气源，连接至所述吸气导管腔；以及 所述呼气导管腔中的压力的压力控制器，所述压力控制器响应于表示患者的吸气努力的生理呼吸信号，在患者的呼气阶段期间允许无限制的气流通过所述呼气导管腔，以及在患者的吸气阶段期间将通过所述呼气导管腔的气流部分地限制为最小气流； 其中，在所述患者的吸气和呼气两个阶段期间，通过所述吸气导管腔和所述呼气导管腔产生单向气流，以防止由所述患者呼出的空气被再次吸入。2.如权利要求1所述的通气辅助系统，其中: 所述压力控制器包括阀门，使用所述生理呼吸信号控制和同步所述阀门。3.如权利要求2所述的通气辅助系统，其中: 所述阀门用于部分地限制通过所述呼气导管腔的气流。4.如权利要求1所述的通气辅助系统，其中: 所述生理呼吸信号是所述患者的隔膜的电激活(EAdi)的度量。5.如权利要求1所述的通气辅助系统，还包括: 所述呼气导管腔中的压力的压力传感器；以及 反馈系统，被插入在所述压力传感器与所述吸入气源之间。6.如权利要求5所述的通气辅助系统，其中: 所述反馈系统包括将所述呼气导管腔中的感测压力与目标压力进行比较的比较器。7.如权利要求6所述的通气辅助系统，包括: 目标压力调整器，用于设置所述目标压力。8.如权利要求6所述的通气辅助系统，其中: 所述吸入气源用于基于来自所述比较器的低压力检测而增大所述气流。9.如权利要求5所述的通气辅助系统，其中: 所述反馈系统包括最小流检测器，用于至少维持所述最小气流。10.如权利要求9所述的通气辅助系统，其中: 所述吸入气源用于基...
【专利技术属性】
技术研发人员：C辛德比，J贝克，
申请(专利权)人：圣米高医院，
类型：
国别省市：
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