專利名稱：伺服呼吸機(jī)中目標(biāo)通氣量的調(diào)節(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及輔助呼吸領(lǐng)域，尤其涉及用來(lái)確定肺泡換氣不足的患者在睡眠中的合適的呼吸機(jī)設(shè)置，以及用于輸送這些設(shè)置的方法和裝置。
背景技術(shù)：
在非侵入性通氣領(lǐng)域，例如在美國(guó)專利6,532,957中所描述的，特別是在剛剛接入伺服通氣的患者中會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題?；颊叩膭?dòng)脈二氧化碳偏壓(PCO2)可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)臨床醫(yī)生所期望的值；例如，PCO2可能是60毫米汞柱，而臨床醫(yī)生期望它能夠穩(wěn)定在45毫米汞柱。這就要求患者的肺泡通氣量增加大概60/45＝4/3倍。然而如果臨床醫(yī)生將在伺服呼吸機(jī)上的目標(biāo)通氣量設(shè)置為當(dāng)前患者通氣量的4/3，這樣大量的增大通氣量，如果立即發(fā)生，很有可能使所有呼吸驅(qū)動(dòng)和大量的上呼吸道驅(qū)動(dòng)失效(導(dǎo)致上呼吸道阻塞的問(wèn)題)。盡管呼吸機(jī)輸送編程所支持的最大壓力水平，它也可能引起聲門閉合，從而阻止通氣量增至目標(biāo)水平，這導(dǎo)致患者在睡眠中驚醒。如果患者動(dòng)脈的pH值在治療初期相對(duì)正常，這表明存在對(duì)相對(duì)慢性呼吸性酸中毒的新陳代謝補(bǔ)償，此時(shí)通氣量的突然大量增加，將會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)顯著的堿中毒，伴有不希望發(fā)生的電解質(zhì)轉(zhuǎn)移，包括可能會(huì)誘發(fā)心率不齊的低鉀血癥。
基于以上原因，在一段時(shí)間內(nèi)，一般是幾天或幾周內(nèi)，逐步增加目標(biāo)通氣量是所希望的。通過(guò)頻繁的手動(dòng)改變目標(biāo)通氣量可以滿足這個(gè)需求，但是并不方便，因?yàn)榛颊咴谶@個(gè)階段可能在家休養(yǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
依照本發(fā)明，伺服呼吸機(jī)并入了根據(jù)內(nèi)科醫(yī)生設(shè)置的預(yù)先編程的方案，在一段時(shí)間內(nèi)緩慢改變目標(biāo)通氣量的機(jī)構(gòu)。在多數(shù)情況下，目的是使目標(biāo)通氣量在一段時(shí)間內(nèi)從第一水平增加到第二水平，之后保持在第二水平不變。根據(jù)任意增加的時(shí)間函數(shù)，這種增加都會(huì)發(fā)生。
在本發(fā)明的一種形式下，目標(biāo)通氣量在固定的時(shí)間段內(nèi)(初始維持時(shí)間)，在第一級(jí)水平V1(初始目標(biāo)通氣量)保持恒定，直到時(shí)間t＝t1(t1有可能是0)，之后通氣量以恒定的速率增長(zhǎng)，直至達(dá)到第二水平V2(最終目標(biāo)通氣量)，之后它將在第二水平保持恒定。
增加速率R可以由初始目標(biāo)通氣量V1和最終目標(biāo)通氣量V2，以及目標(biāo)通氣量上升時(shí)間tr使用以下公式計(jì)算得出，所有這些設(shè)置都是由臨床醫(yī)生輸入的tr＝t2-t1R=V2-V1tr]]>可以增加各種限制來(lái)修改目標(biāo)通氣量的增加速率。例如，如果壓力支持水平過(guò)高，可能表明聲門或上呼吸道閉合，目標(biāo)通氣量的增長(zhǎng)率可能會(huì)降低，甚至?xí)簳r(shí)設(shè)為零，因此可能會(huì)用更長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到最終目標(biāo)通氣量，或者在一些情況中從來(lái)不會(huì)達(dá)到最終目標(biāo)通氣量。
具體實(shí)施例方式


圖1示出了本發(fā)明的實(shí)施方式。X軸表示時(shí)間，Y軸表示呼吸機(jī)的目標(biāo)通氣量。圖2示出適于執(zhí)行本發(fā)明的伺服呼吸機(jī)裝置5。電動(dòng)馬達(dá)20有葉輪10并且在控制電路40的控制之下。使用時(shí)馬達(dá)和葉輪都安放在渦殼25中，這在使用時(shí)允許增壓的氣流通過(guò)空氣輸送導(dǎo)管60到達(dá)合適的患者接口50。該患者接口50可能鼻罩或口鼻罩，全臉面罩或者其他一些合適的設(shè)備。在患者接口50和壓力傳感器75之間的壓力感測(cè)管70允許控制器40感測(cè)在患者接口50中壓力。通過(guò)氣流傳感器(未示出)，控制器40還可以確定沿著空氣輸送導(dǎo)管60的空氣的流速。該裝置包括顯示器90和鍵盤80，這允許某些人，例如臨床醫(yī)生，依照本發(fā)明的實(shí)施方式設(shè)置合適的目標(biāo)通氣量和上升時(shí)間。
目標(biāo)通氣量設(shè)置的確定可以參照美國(guó)專利6,644,312中所描述的內(nèi)容完成，其公開(kāi)的內(nèi)容在此并入作為參考。特別地，用于伺服呼吸機(jī)的合適的初始目標(biāo)呼吸機(jī)設(shè)置可以根據(jù)在學(xué)習(xí)階段對(duì)清醒時(shí)的目標(biāo)患者進(jìn)行測(cè)量和觀察來(lái)確定?；蛘?，目標(biāo)通氣量可以是學(xué)習(xí)階段的一部分中采用的平均通氣量的固定百分比。在學(xué)習(xí)階段，通氣量的伺服控制失效，設(shè)備設(shè)置為輸送固定最低支持程度，典型是選擇6厘米H2O使患者感覺(jué)舒服。在該學(xué)習(xí)階段，測(cè)量通氣量，并且用血氧計(jì)測(cè)量氧飽和度。在患者睡眠時(shí)使用的目標(biāo)通氣量是基于通氣量測(cè)量和可選的氧飽和度測(cè)量來(lái)選擇和確定的。如果該目標(biāo)患者的PCO2高于臨床醫(yī)生的所期望的，最終目標(biāo)通氣量可由初始目標(biāo)通氣量乘以PCO2值與所期望的PCO2值之比來(lái)獲得。
實(shí)施該發(fā)明的臨床算法如下(i)使用合適的呼吸機(jī)學(xué)習(xí)患者清醒狀態(tài)下的通氣量(例如參照美國(guó)專利6,644,312)；(ii)設(shè)置初始目標(biāo)通氣量與該通氣量呈比例；(iii)設(shè)置最終目標(biāo)通氣量為初始目標(biāo)通氣量乘以所期望的PCO2與當(dāng)前PCO2之比；(iv)將目標(biāo)通氣量上升時(shí)間設(shè)置為一些合適的值，該值取決于臨床上對(duì)降低PCO2的急迫性和期望PCO2降低的量(如果其他參數(shù)都一樣，降低量大，則預(yù)期時(shí)間長(zhǎng))。
相似的原理也可以應(yīng)用到傳統(tǒng)的雙水平通氣上。可以對(duì)壓力支持水平進(jìn)行編程，使其經(jīng)過(guò)一段初始維持時(shí)間后按照一定的速率增長(zhǎng)直至它達(dá)到最終壓力支持水平。
因此依照本發(fā)明，提供了對(duì)患者實(shí)施非侵入性通氣的方法，該方法包括如下步驟(i)在第一持續(xù)時(shí)間，以第一通氣量水平對(duì)患者進(jìn)行通氣；以及(ii)在第一持續(xù)時(shí)間結(jié)束時(shí)，在第二持續(xù)時(shí)間內(nèi)，將通氣量水平從第一水平改變?yōu)榈诙健?br> 在本發(fā)明的一種形式中，第二持續(xù)時(shí)間有可能是幾周。在優(yōu)選形式中，通氣量水平的變化是增加的。在本發(fā)明的一種優(yōu)選形式中，通氣量水平的變化是自動(dòng)控制的。
盡管本發(fā)明已經(jīng)參照特定實(shí)施方式進(jìn)行了描述，可以理解的是這些實(shí)施方式僅僅是本發(fā)明的原理應(yīng)用的示意。在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可能還會(huì)做出很多修改和設(shè)計(jì)出其他的裝置。
權(quán)利要求
1.一種用于確定肺泡換氣不足的患者在睡眠中的合適的呼吸機(jī)設(shè)置并輸送這些設(shè)置的方法，包括如下步驟當(dāng)患者清醒時(shí)，在至少學(xué)習(xí)階段的后面部分測(cè)量患者的通氣量；從通氣量的所述測(cè)量確定目標(biāo)通氣量；以及根據(jù)呼吸機(jī)控制器中實(shí)現(xiàn)的所編程的方案，在一段時(shí)間內(nèi)緩慢改變所述目標(biāo)通氣量。
2.如權(quán)利要求1所述的用于確定合適的呼吸機(jī)設(shè)置的方法，其中，在所述一段時(shí)間內(nèi)改變所述目標(biāo)通氣量的步驟，將所述通氣量從第一水平增加到第二水平，然后保持在所述第二水平。
3.如權(quán)利要求2所述的用于確定合適的呼吸機(jī)設(shè)置的方法，其中，所述目標(biāo)通氣量在預(yù)定的初始維持時(shí)間內(nèi)在第一水平保持恒定，然后以恒定的速率增加，直到達(dá)到第二水平，之后其在所述第二水平保持恒定。
4.如權(quán)利要求1所述的用于確定合適的呼吸機(jī)設(shè)置的方法，其中，如果壓力支持水平過(guò)高，則降低所述初始目標(biāo)通氣量的增加速率，從而延長(zhǎng)了到達(dá)最終目標(biāo)通氣量的時(shí)間。
5.一種對(duì)患者進(jìn)行非侵入性通氣的方法，包括如下步驟(i)在超過(guò)幾個(gè)呼吸周期的第一持續(xù)時(shí)間內(nèi)，以通氣量的第一水平對(duì)患者進(jìn)行通氣；以及(ii)在所述第一持續(xù)時(shí)間結(jié)束時(shí)，在第二持續(xù)時(shí)間內(nèi)，將所述通氣量水平從所述第一水平改變?yōu)榈诙健?br> 6.如權(quán)利要求5所述的非侵入性通氣方法，其中，所述第二持續(xù)時(shí)間是幾周。
7.如權(quán)利要求5所述的非侵入性通氣方法，其中，所述通氣量水平的改變是增加。
8.如權(quán)利要求5所述的非侵入性通氣方法，其中所述通氣量水平的改變是自動(dòng)控制的。
9.一種用于確定肺泡換氣不足的患者在睡眠中的合適的呼吸機(jī)設(shè)置并用于輸送這些設(shè)置的方法，包括如下步驟(i)使用呼吸機(jī)學(xué)習(xí)患者清醒時(shí)的通氣量；(ii)將初始目標(biāo)通氣量設(shè)置為與所述清醒時(shí)的通氣量呈比例；(iii)將最終目標(biāo)通氣量設(shè)置為所述初始目標(biāo)通氣量乘以所期望的PCO2值與當(dāng)前PCO2值之比；(iv)將目標(biāo)通氣量的上升時(shí)間設(shè)置為這樣的值，該值取決于臨床上降低PCO2的急迫性和期望降低的PCO2的量。
10.一種伺服呼吸機(jī)裝置，包括具有在控制電路控制下的葉輪的電動(dòng)馬達(dá)，其允許增壓空氣的氣流沿空氣輸送導(dǎo)管傳送到患者接口；在所述患者接口和壓力傳感器之間的壓力感測(cè)管，其允許所述控制器感測(cè)在所述患者接口中的壓力；控制器，其用于通過(guò)流量傳感器確定沿所述空氣輸送導(dǎo)管的空氣的流速；允許設(shè)置適當(dāng)?shù)哪繕?biāo)通氣量和上升時(shí)間的儀器；其中所述控制器在超過(guò)幾個(gè)呼吸周期的第一持續(xù)時(shí)間內(nèi)按通氣量的第一水平向患者提供通氣；以及在所述第一持續(xù)時(shí)間結(jié)束時(shí)，將所述通氣量的水平在第二持續(xù)時(shí)間內(nèi)從所述第一水平改變?yōu)榈诙健?br> 11.具有壓力支持水平和控制器的雙水平通氣裝置，所述控制器被編程為使所述壓力支持水平在初始維持時(shí)間后以所選的速率增加，直至它達(dá)到最終壓力支持水平。
全文摘要
根據(jù)適于由內(nèi)科醫(yī)生設(shè)置的預(yù)先編程的方案，伺服呼吸機(jī)控制緩慢地改變?cè)谝欢螘r(shí)間上的目標(biāo)通氣量。優(yōu)選地，該目標(biāo)通氣量在初始維持時(shí)間保持恒定在初始目標(biāo)通氣量，并且然后以恒定的速率增加，直到其達(dá)到最終目標(biāo)通氣量，之后在最終目標(biāo)通氣量保持恒定。如果壓力支持水平太高，可能表明存在聲門或上呼吸道閉合，目標(biāo)通氣量的增加速率可能降低，或者不能達(dá)到最終目標(biāo)通氣量。
文檔編號(hào)A61M16/00GK101052432SQ200580037745
公開(kāi)日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2005年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月3日
發(fā)明者戴維·約翰·巴辛 申請(qǐng)人:雷斯梅德有限公司