專利名稱：測定自主呼吸的、機(jī)械通氣患者中患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)指數(shù)的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及自主呼吸患者中的機(jī)械通氣(mechanical ventilation)。更具體地，本發(fā)明關(guān)注測定自主呼吸的、機(jī)械通氣患者中患者-通氣機(jī)(ventilator)呼吸貢獻(xiàn)指數(shù)(breath contribution index)的系統(tǒng)禾口方法。
背景技術(shù)：
可將機(jī)械通氣應(yīng)用于自主呼吸的患者，例如借助機(jī)械通氣機(jī)。然后，機(jī)械通氣輔助的功能是幫助患者維持足夠的通氣，其通過輔助患者微弱的呼吸肌以及通過將吸氣負(fù)荷分配于患者與機(jī)械通氣機(jī)之間而達(dá)成。當(dāng)機(jī)械通氣輔助(表示為壓力、流量和/或體積)與患者的吸氣作用同步給予(即機(jī)械通氣輔助與患者的吸氣同時(shí)給予患者)時(shí)，機(jī)械通氣機(jī)可以部分或完全地克服患者的肺和胸形成的呼吸系統(tǒng)所誘發(fā)的吸氣氣流抗阻負(fù)荷和彈性負(fù)荷。另外，如1998年10月13日授權(quán)予Sinderby等的美國專利5，820，560所述，當(dāng)機(jī)械通氣機(jī)由神經(jīng)控制時(shí)，可在患者吸氣的神經(jīng)開始處(neural onset)給予機(jī)械通氣輔助，以便部分或完全克服動(dòng)態(tài)充氣過度導(dǎo)致的吸氣閾值負(fù)荷，也稱為內(nèi)源性呼氣末正壓 (PEEP)。目前所使用的機(jī)械通氣機(jī)存在主要限制，因?yàn)楫?dāng)機(jī)械通氣輔助與患者自身的吸氣肌共同達(dá)成吸氣時(shí)，它們不能充分測定患者呼吸肌的去負(fù)荷(unloading)程度或患者對吸氣的貢獻(xiàn)。盡管提出了預(yù)測患者呼吸肌去負(fù)荷和由患者呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生的抗阻負(fù)荷和彈性負(fù)荷的方法，但是這些方法仍存在不能顯示患者的神經(jīng)作用以及忽視患者肌無力和內(nèi)源性 PEEP作用的缺陷。因此，存在測定自主呼吸的、機(jī)械通氣患者中患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)指數(shù)的系統(tǒng)和方法的需求。
附圖中圖1為測定自主呼吸的、機(jī)械通氣患者中患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)(PVBC)指數(shù)的系統(tǒng)的方框圖；圖2為測定自主呼吸的、機(jī)械通氣患者中患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)(PVBC)指數(shù)的方法的流程圖；圖3為9只兔子的患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)(PVBC)指數(shù)(Y軸)“相對于”食道吸氣壓力擺動(dòng)(pressure swing)相對減少(％ ) (X軸)的圖；且圖4為使用機(jī)械通氣輔助的患者呼吸過程中吸氣流量、吸氣體積、氣道壓力和膈肌(diaphragm)電活動(dòng)性的圖，除了第四個(gè)呼吸過程中沒有對患者施加機(jī)械通氣輔助，其中非通氣輔助的第四個(gè)呼吸過程的吸氣體積與膈肌電活動(dòng)性的比值除以通氣輔助的第三個(gè)呼吸過程中吸氣體積與膈肌電活動(dòng)性的比值，可以用來計(jì)算患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)(PVBC)指數(shù)。詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了一種測定自主呼吸的、機(jī)械通氣患者中患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)指數(shù)的方法，包括計(jì)算無機(jī)械通氣輔助患者產(chǎn)生一定吸氣體積的效率；計(jì)算有機(jī)械通氣輔助患者產(chǎn)生一定吸氣體積的效率；使用計(jì)算的無機(jī)械通氣輔助的患者產(chǎn)生一定吸氣體積的效率和計(jì)算的有機(jī)械通氣輔助的患者產(chǎn)生一定吸氣體積的效率來計(jì)算患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)指數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種測定自主呼吸的、機(jī)械通氣患者中患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)指數(shù)的系統(tǒng)，包括無機(jī)械通氣輔助情況下患者產(chǎn)生一定吸氣體積的效率的第一計(jì)算器；有機(jī)械通氣輔助患者產(chǎn)生一定吸氣體積的效率的第二計(jì)算器；患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)指數(shù)的第三計(jì)算器(使用計(jì)算的無機(jī)械通氣輔助的患者產(chǎn)生一定吸氣體積的效率和計(jì)算的有機(jī)械通氣輔助的患者產(chǎn)生一定吸氣體積的效率)。本發(fā)明的上述及其他目標(biāo)、優(yōu)勢以及特征將在下文非限制性描述的實(shí)施方式中得到體現(xiàn)，僅作為實(shí)例給出，并參考附圖。下文非限制性描述中的實(shí)施方式涉及測定自主呼吸的、機(jī)械通氣患者中患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)(PVBC)指數(shù)的系統(tǒng)和方法。一般地，測定自主呼吸的、機(jī)械通氣患者中患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)(PVBC)指數(shù)的方法基于無機(jī)械通氣輔助患者產(chǎn)生一定吸氣體積的效率和有機(jī)械通氣輔助患者產(chǎn)生一定吸氣體積的效率之間的關(guān)系。更具體地，測定自主呼吸的、機(jī)械通氣患者中患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)(PVBC)指數(shù)的方法基于以下測量(a)吸氣過程患者呼吸肌(比如患者的膈肌)的電活動(dòng)性，以及(b) 患者的吸氣體積，比如潮氣(tidal)吸入體積(Vt)。電活動(dòng)性(EAdi)表示患者膈肌的時(shí)空修復(fù)(spatiotemporal recruitment)。因此，患者膈肌電活動(dòng)性(EAdi)水平隨著呼吸負(fù)荷而改變，更具體為增加和降低，所述呼吸負(fù)荷包括由患者呼吸系統(tǒng)和/或外部負(fù)荷(如肺外負(fù)荷源)所誘發(fā)的吸氣氣流抗阻負(fù)荷和 /或彈性負(fù)荷。同時(shí)，當(dāng)患者的任意呼吸肌衰弱時(shí)，響應(yīng)于特定激活作用產(chǎn)生特定力/壓力的能力降低，相應(yīng)的，產(chǎn)生該特定力/壓力所需的患者膈肌電活動(dòng)性(EAdi)水平增加。這種患者膈肌電活動(dòng)性(EAdi)水平的增加是克服呼吸負(fù)荷(包括吸氣氣流抗阻負(fù)荷和/或彈性負(fù)荷)、吸氣閾或內(nèi)源性PEEP負(fù)荷以及任何呼吸肌衰弱所需的膈肌激活水平的指示。 另外，這種膈肌電活動(dòng)性(EAdi)的增加可以用來測定患者胸壁限制的作用、患者減弱的腹部順應(yīng)性，以及其他降低肺脹效率的外部負(fù)荷。吸氣過程膈肌電活動(dòng)性(EAdi)和吸氣體積(Vt)之間不同狀況的動(dòng)力學(xué)已表明 如果對患者不使用通氣輔助，那么對特定吸氣體積(Vt)所產(chǎn)生的呼吸負(fù)荷(無論是抗阻的和/或彈性的)的增加會導(dǎo)致吸氣過程膈肌電活動(dòng)性(EAdi)的增加。但是，如果借助機(jī)械通氣機(jī)對患者進(jìn)行通氣輔助，則或者吸氣體積(Vt)增加，或者吸氣過程的膈肌電活動(dòng)性 (EAdi)減弱。當(dāng)患者沒有使用機(jī)械通氣輔助時(shí)，患者呼吸肌衰弱程度的增加會導(dǎo)致吸氣過程膈肌電活動(dòng)性(EAdi)的加強(qiáng)，從而來維持特定的吸氣體積(Vt)。也即患者產(chǎn)生吸氣體積的效率降低了。當(dāng)患者使用機(jī)械通氣機(jī)進(jìn)行通氣輔助時(shí)，則或者吸氣體積(Vt)增加，或者吸氣過程的膈肌電活動(dòng)性(EAdi)減弱，也即患者產(chǎn)生吸氣體積的效率增強(qiáng)了。在另一實(shí)例中，內(nèi)源性PEEP的增加(如通過動(dòng)態(tài)充氣過度引起的)可導(dǎo)致患者的呼吸肌(包括膈肌)變?nèi)酢＿@是由于胸壁的構(gòu)造在過度充氣時(shí)發(fā)生了變化。同時(shí)，當(dāng)患者沒有通氣輔助時(shí)，內(nèi)源性PEEP的增加可以作為閾值負(fù)荷(threshold load)，且促使吸氣過程的膈肌電活動(dòng)性(EAdi)加強(qiáng)，從而維持特定的吸氣體積(Vt)。當(dāng)在神經(jīng)吸氣作用(克服內(nèi)源性PEEP)開始時(shí)使用機(jī)械通氣機(jī)來對患者進(jìn)行通氣輔助，則或者吸氣體積(Vt)增加， 或者吸氣過程的膈肌電活動(dòng)性(EAdi)減弱。吸氣體積(Vt)和吸氣過程膈肌電活動(dòng)性(EAdi)之間的比值可以用來表示患者吸氣的效率。更具體地，Vt/EAditta表示了患者在有機(jī)械通氣輔助時(shí)的吸氣效率，VVEAdi^f 助表示了患者在無機(jī)械通氣輔助時(shí)的吸氣效率。接著，WEAdi^f助和Vt/EAditt助的比值描述和表示了患者在機(jī)械通氣輔助過程中患者對呼吸的貢獻(xiàn)。在下面的描述中，這個(gè)比值稱為患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)(PVBC)指數(shù)。在呼吸過程中，患者所產(chǎn)生的吸氣體積(Vt)取決于他/她的呼吸中樞到呼吸肌的神經(jīng)激活的轉(zhuǎn)化效率，以及呼吸系統(tǒng)所強(qiáng)加的負(fù)荷。事實(shí)上，對呼吸肌的激活導(dǎo)致了患者肺的擴(kuò)張，從而產(chǎn)生吸氣流量和吸氣體積。上述轉(zhuǎn)化效率即通常所指的神經(jīng)通氣效率?，F(xiàn)參考圖1，其將描述檢測吸氣過程膈肌電活性(EAdi)和患者32的吸氣體積 (Vt)的系統(tǒng)30。膈肌電活動(dòng)性(EAdi)的測量患者吸氣過程的膈肌電活動(dòng)性(EAdi)由包含電極34的陣列(如安裝在食道導(dǎo)管的自由端部分(未顯示出))的EAdi檢測器來進(jìn)行測量。包括電極34陣列的食道導(dǎo)管可通過一個(gè)鼻孔或嘴引入患者32，然后經(jīng)過食道直到電極34的陣列達(dá)到患者的膈肌的水平。 如此安置的電極34陣列感測患者32呼吸過程患者膈肌產(chǎn)生的EAdi信號。然后所感測的 EAdi信號通過連接于電極34陣列的EAdi檢測器的計(jì)算器36進(jìn)行處理，以生成和提供測量的患者膈肌的電活動(dòng)性(EAdi)。安裝在食道導(dǎo)管自由端部分的電極陣列的構(gòu)型的實(shí)例以及處理通過電極陣列檢測的EAdi信號的實(shí)例描述于1997年9月13日授權(quán)的Sinderby等的美國專利5，671，752，其內(nèi)容在此引入作為參考。吸氣體積(Vt)的測量患者吸氣體積(Vt)可以通過例如體積檢測器通過患者吸氣流量的累積 (integration)來進(jìn)行測量，而吸氣流量可以通過連接在為患者提供通氣輔助的機(jī)械通氣機(jī)上的流量檢測器來進(jìn)行測量。當(dāng)然，使用其他可用并合適的方法來對患者的吸氣體積 (Vt)進(jìn)行測量也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。更具體地，參照圖1，患者32可以通過裝戴連接于機(jī)械通氣機(jī)38上的吸氣儀器或者面具來為患者32提供吸氣輔助。而且，和機(jī)械通氣機(jī)38以及患者32相連接的是體積檢測器的流量檢測器40，其用于感測患者32呼吸循環(huán)中的吸氣流量。然后所檢測到的吸氣流量通過連接在流量檢測器40上的體積檢測器的累積器42 來進(jìn)行處理。累積器42的功能是將流量檢測器40所檢測到的吸氣流量累積成一個(gè)體積， 例如上述的潮氣吸入體積(Vt)。認(rèn)為檢測吸氣流量并對檢測的吸氣流量進(jìn)行累積來得到潮氣吸入體積(Vt)是在本領(lǐng)域技術(shù)人員的能力范圍內(nèi)，因此在說明書中不會再進(jìn)一步進(jìn)行描述。
6
患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)(PVBC)指數(shù)的測定現(xiàn)將參考圖1和圖2描述測定患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)(PVBC)指數(shù)的方法50。操作52操作52 (圖2)中，從通氣輔助方式M和無通氣輔助方式66之中選擇一種呼吸方式。出于該目的，機(jī)械通氣機(jī)38(圖1)可被設(shè)計(jì)成不產(chǎn)生壓力、氣流和/或體積輔助(無通氣輔助)，也可以設(shè)計(jì)成產(chǎn)生足以幫助患者呼吸效應(yīng)的某一更高程度的壓力、氣流和/或體積輔助。如果施加呼氣末正壓(PEEP)，無通氣輔助也可構(gòu)成PEEP的水平。操作52(圖2)通常選擇通氣輔助方式M(圖2)。然后，在患者吸氣過程機(jī)械通氣機(jī)38(圖1)向患者32遞送通氣輔助。例如，當(dāng)吸氣過程的膈肌電活動(dòng)性(EAdi)存在且與1998年10月13日授權(quán)的Sinderby等的美國專利5，820，560中公開的膈肌電活動(dòng)性 (EAdi)成比例時(shí)，可向患者32遞送通氣輔助(圖1)。操作 56操作56中(圖幻，利用上述技術(shù)通過電極34的陣列和計(jì)算器36 (圖1)來測量無機(jī)械通氣輔助狀況下吸氣過程(相當(dāng)于患者一次呼吸)的膈肌電活動(dòng)性(EAdi)。例如，上述1997年9月30日授權(quán)于Sinderby等的美國專利5，671，752中公開的雙減法(double subtraction)技術(shù)可用來提供患者膈肌電活動(dòng)性(EAdi)的改進(jìn)測量。操作 58操作58 (圖2)中，計(jì)算了吸氣過程所測的膈肌電活動(dòng)性(EAdi)的RMS(均方根)， 例如通過計(jì)算器36 (圖1)。作為非限定性實(shí)例，所測膈肌電活動(dòng)性(EAdi)的RMS值可通過 μ V來表示。檢測患者32的呼吸中樞的神經(jīng)激活(圖1)并提供到吸氣肌的方法是，例如，使用引入患者32食道的電極34陣列測量吸氣過程呼吸肌(例如患者的膈肌)的電活動(dòng)性，如上述1997年9月30日授權(quán)于Sinderby等的美國專利5，671，752中所提出的。但是，得到除了膈肌電活動(dòng)性(EAdi)之外的其他類型的代表神經(jīng)激活或吸氣作用的測量值也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。同時(shí)，所有這些測量值(包括膈肌電活動(dòng)性(EAdi))可以通過信號的均值、 峰值等值來表示。操作 60在操作60中(圖2)，患者呼吸循環(huán)中(相當(dāng)于所述有機(jī)械呼吸輔助狀況下患者的一次呼吸)的吸氣流量使用如流量檢測器40 (圖1)來檢測。流量檢測器40可以作為機(jī)械通氣機(jī)38的一部分(圖1)，也可以作為加在機(jī)械通氣機(jī)38上的設(shè)備。操作 62在操作62中(圖2)，對流量檢測器40(圖1)所測出的吸氣流量進(jìn)行累積 (integrate)，得到吸氣體積(Vt)。例如累積器42(圖1)可用于對吸氣流量進(jìn)行累積。所計(jì)算的吸氣體積(Vt)可以例如用mL來表示。操作 64操作64中(圖2)，操作62中計(jì)算的吸氣體積(Vt)可表示成，例如，與操作58中計(jì)算的吸氣過程的膈肌電活動(dòng)性(EAdi)的RMS值相關(guān)，或與其他反映神經(jīng)吸氣作用的測量值相關(guān)。更具體地，在各吸氣過程結(jié)束時(shí)，計(jì)算器使用Vt/EAdi (可用例如mL/ μ V來表示)關(guān)系來確定有機(jī)械通氣輔助時(shí)患者產(chǎn)生一定吸氣體積的效率。這種有機(jī)械通氣輔助條件下患者產(chǎn)生一定吸氣體積的效率描述了輔助吸氣過程中的神經(jīng)通氣效率指數(shù)。周期性地，患者一次呼吸過程中的各個(gè)時(shí)間，操作52選擇了無通氣輔助方式 66(圖幻。機(jī)械通氣機(jī)38隨即將壓力、氣流和/或體積輔助降低到零水平或呼氣末正壓 (PEEP)水平。當(dāng)通氣輔助不能被完全移除時(shí)，將壓力、氣流和/或體積輔助降低到比零水平或PEEP水平高的水平，以及使用線性或非線性預(yù)測方式來評估在零水平或PEEP水平膈肌電活動(dòng)性(EAdi)和吸氣體積(Vt)的降低，都在本發(fā)明的方法范圍之內(nèi)。操作 68操作68中(圖2)，吸氣過程(相當(dāng)于所述無機(jī)械呼吸輔助狀況下患者的一次呼吸)的膈肌電活動(dòng)性(EAdi)或其他神經(jīng)吸氣作用的測量使用與操作56(圖2) —樣的方法測量，但對患者的吸氣沒有使用通氣輔助。操作70操作70中，源自操作68的吸氣過程的測量的膈肌電活動(dòng)性(EAdi)隨后由計(jì)算器 36(圖1)處理，得到所測的膈肌電活動(dòng)性(EAdi)的RMS值，例如用μ V來表示。如上文所述，測量的膈肌電活動(dòng)性(EAdi)的其他值如均值、峰值等值，或反映患者32神經(jīng)吸氣作用的其他量度都可進(jìn)行計(jì)算。操作72操作72中(圖2)，利用操作60中同樣的方法測量吸氣流量(相當(dāng)于所述無機(jī)械呼吸輔助條件下患者的一次呼吸)，但并未使用通氣輔助。操作 74接著，在操作74中，利用操作62中同樣的方式對操作72中測量的吸氣流量進(jìn)行累積，計(jì)算吸氣體積(Vt)(相當(dāng)于所述無機(jī)械呼吸輔助條件下患者的一次呼吸)。所計(jì)算出的吸氣體積(Vt)可以用例如mL來進(jìn)行表示。操作 76接著，在操作76中(圖2)，吸氣體積(Vt)表示成與操作70中計(jì)算出的吸氣過程所測的膈肌電活動(dòng)性(EAdi)的RMS值相關(guān)，或者與上述其他反映無通氣輔助時(shí)患者32神經(jīng)吸氣作用的量度相關(guān)。更具體地，在每次吸氣結(jié)束時(shí)，使用Vt/EAdiiifa關(guān)系來計(jì)算無機(jī)械通氣輔助狀況下患者產(chǎn)生一定吸氣體積的效率，且由例如mL/μ V來表示。無機(jī)械通氣輔助時(shí)患者產(chǎn)生一定吸氣體積的效率描述了無通氣輔助條件下的神經(jīng)通氣效率指數(shù)。為了避免非線性的影響，可以在匹配的EAdi水平計(jì)算Vt/EAdiMl^nVt/EAdi_m比值。換言之， 可以僅通過累積到特定EAdi水平的體積來計(jì)算相同EAdi水平下的Vtiifa和Vtifa之間的比值。應(yīng)注意的是，方式M和方式66 (有和無通氣輔助)這兩種方式可以在無特定或預(yù)定周期情況下連續(xù)使用。例如，可先在預(yù)定呼吸次數(shù)的過程中使用通氣輔助方式54，再在一次呼吸過程中使用無通氣輔助方式66，且只要有需要就一直持續(xù)該方案(參見例如圖4，其中Pmo曲線顯示了被一個(gè)無輔助呼吸中斷的連續(xù)通氣輔助呼吸)。操作78在已得到特定呼吸過程(例如圖4中的4號呼吸)操作76中無機(jī)械通氣輔助患者產(chǎn)生一定吸氣體積的效率的量度，以及在之后或之前的呼吸過程(例如圖4中的3號呼吸)操作64中有機(jī)械通氣輔助患者產(chǎn)生一定吸氣體積的效率的量度后，在操作78中用計(jì)
8算器計(jì)算患者32 (圖1)的患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)(PVBC)指數(shù)。更具體地，患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)(PVBC)指數(shù)使用以下關(guān)系式來計(jì)算
Vt/EAdi 無輔助(1)
PVBC= Vt/EAdi 輔助如前文所述，患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)(PVBC)指數(shù)描述了患者機(jī)械通氣輔助過程中患者對呼吸的貢獻(xiàn)。以表示患者無機(jī)械通氣輔助條件下產(chǎn)生一定吸氣體積的效率和患者有機(jī)械通氣輔助條件下產(chǎn)生一定吸氣體積的效率的比值的相對單位得到患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)(PVBC)指數(shù)?？梢岳斫猓颊?通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)(PVBC)指數(shù)與患者吸氣肌(特別包括膈肌)的相對去負(fù)荷是相關(guān)的。為了通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證上述計(jì)算出的患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)(PVBC)指數(shù)，患者呼吸肌的真實(shí)相對去負(fù)荷以吸氣食道壓力擺動(dòng)(Pes)的相對減少百分比(％ )來測量。神經(jīng)驅(qū)動(dòng)(neural drive)以吸氣過程中膈肌電活動(dòng)性(EAdi)來測量。該實(shí)驗(yàn)從對患者不進(jìn)行通氣輔助的條件開始，隨后是對患者逐漸增加通氣輔助的條件，其使用例如1998年10月13 日授權(quán)于Sinderby等的美國專利5，820，560中所描述的神經(jīng)調(diào)節(jié)的通氣輔助(NAVA)。該實(shí)驗(yàn)表明患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)(PVBC)指數(shù)隨著增加的通氣輔助而下降，并與吸氣食道壓力偏離的相對減少成比例，回歸系數(shù)接近1，決定系數(shù)高于0.8。參考附圖的圖3和圖4。盡管本發(fā)明已通過前述的非限定性實(shí)施方式來進(jìn)行描述，此闡述性實(shí)施方式可以在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)隨意修改，而不偏離本發(fā)明的精神和本質(zhì)。
權(quán)利要求
1.用于測定自主呼吸的、機(jī)械通氣患者中患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)指數(shù)的方法，包括 計(jì)算患者在沒有機(jī)械通氣輔助情況下產(chǎn)生一定吸氣體積的效率；計(jì)算患者在有機(jī)械通氣輔助情況下產(chǎn)生一定吸氣體積的效率；和使用所述計(jì)算的患者在沒有機(jī)械通氣輔助情況下產(chǎn)生一定吸氣體積的效率和所述計(jì)算的患者在有機(jī)械通氣輔助情況下產(chǎn)生一定吸氣體積的效率來計(jì)算患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)指數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中計(jì)算患者在沒有機(jī)械通氣輔助情況下產(chǎn)生一定吸氣體積的效率包括測量在吸氣過程中和無機(jī)械通氣輔助情況下患者呼吸肌的電活動(dòng)性； 測量無機(jī)械通氣輔助情況下患者的吸氣體積；和利用所測的呼吸肌電活動(dòng)性和所測的吸氣體積來計(jì)算無機(jī)械通氣輔助情況下患者產(chǎn)生一定吸氣體積的效率。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中計(jì)算患者在沒有機(jī)械通氣輔助情況下產(chǎn)生一定吸氣體積的效率包括計(jì)算所測的呼吸肌電活動(dòng)性和所測的吸氣體積的比值。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中患者的呼吸肌為患者的膈肌。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其中患者的吸氣體積為潮氣吸氣體積。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中計(jì)算患者在有機(jī)械通氣輔助情況下產(chǎn)生一定吸氣體積的效率包括測量在吸氣過程中和有機(jī)械通氣輔助情況下患者呼吸肌的電活動(dòng)性； 測量有機(jī)械通氣輔助情況下患者的吸氣體積；和利用所測的呼吸肌電活動(dòng)性和所測的吸氣體積來計(jì)算患者在有機(jī)械通氣輔助情況下產(chǎn)生一定吸氣體積的效率。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中計(jì)算患者在有機(jī)械通氣輔助情況下產(chǎn)生一定吸氣體積的效率包括計(jì)算所測的呼吸肌電活動(dòng)性和所測的吸氣體積的比值。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中患者的呼吸肌為患者的膈肌。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其中患者的吸氣體積為潮氣吸氣體積。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中計(jì)算患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)指數(shù)包括計(jì)算所述計(jì)算的患者在沒有機(jī)械通氣輔助情況下產(chǎn)生一定吸氣體積的效率和所述計(jì)算的患者在有機(jī)械通氣輔助情況下產(chǎn)生一定吸氣體積的效率的比值。
11.用于測定自主呼吸的、機(jī)械通氣患者中患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)指數(shù)的系統(tǒng)，包括 第一計(jì)算器，用于計(jì)算患者在無機(jī)械通氣輔助情況下產(chǎn)生一定吸氣體積的效率； 第二計(jì)算器，用于計(jì)算患者在有機(jī)械通氣輔助情況下產(chǎn)生一定吸氣體積的效率；和第三計(jì)算器，其利用所述計(jì)算的患者在沒有機(jī)械通氣輔助情況下產(chǎn)生一定吸氣體積的效率和所述計(jì)算的患者在有機(jī)械通氣輔助情況下產(chǎn)生一定吸氣體積的效率來計(jì)算患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)指數(shù)。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其包括用于檢測吸氣過程中和無機(jī)械通氣輔助情況下患者呼吸肌的電活動(dòng)性的第一檢測器，以及用于檢測無機(jī)械通氣輔助情況下患者吸氣體積的第二檢測器，其中第一計(jì)算器對所檢測的患者呼吸肌的電活動(dòng)性和所檢測的患者吸氣體積響應(yīng)，以計(jì)算患者在無機(jī)械通氣輔助情況下產(chǎn)生一定吸氣體積的效率。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中第一計(jì)算器計(jì)算所檢測的患者呼吸肌電活動(dòng)性和所檢測的患者吸氣體積的比值。
14.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述患者的呼吸肌為患者的膈肌。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中第一檢測器包括安裝在導(dǎo)管自由端部分的電極陣列，其用于安置在患者膈肌的水平以感測代表患者膈肌的電活動(dòng)性的信號，以及對由電極陣列所感測的信號響應(yīng)以生成患者膈肌的電活動(dòng)性的量度的計(jì)算器。
16.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中患者的吸氣體積為潮氣吸氣體積。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中第二檢測器包括患者吸氣流量的檢測器和所檢測的患者吸氣流量的累積器。
18.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，包括用于檢測吸氣過程中和有機(jī)械通氣輔助情況下患者呼吸肌的電活動(dòng)性的第一檢測器，以及用于檢測有機(jī)械通氣輔助情況下患者吸氣體積的第二檢測器，其中第二計(jì)算器對所檢測的患者呼吸肌的電活動(dòng)性和所檢測的患者吸氣體積響應(yīng)，以計(jì)算患者在有機(jī)械通氣輔助情況下產(chǎn)生一定吸氣體積的效率。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中第二計(jì)算器計(jì)算所檢測患者呼吸肌的電活動(dòng)性和所檢測患者吸氣體積之間的比值。
20.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中患者的呼吸肌為患者的膈肌。
21.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中第一檢測器包括安裝在導(dǎo)管自由端部分的電極陣列，其用于安置在患者膈肌的水平以感測代表患者膈肌的電活動(dòng)性的信號，以及對由電極陣列所感測的信號響應(yīng)以生成患者膈肌的電活動(dòng)性的量度的計(jì)算器。
22.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中患者的吸氣體積為潮氣吸氣體積。
23.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中第二檢測器包括患者吸氣流量的檢測器和所檢測的患者吸氣流量的累積器。
24.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)指數(shù)的第三計(jì)算器計(jì)算所述計(jì)算出的無機(jī)械通氣輔助情況下患者產(chǎn)生一定吸氣體積的效率和所述計(jì)算出的有機(jī)械通氣輔助情況下患者產(chǎn)生一定吸氣體積的效率之間的比值。
全文摘要
本發(fā)明涉及測定自主呼吸的、機(jī)械通氣患者中患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)指數(shù)的系統(tǒng)和方法。計(jì)算了患者在沒有機(jī)械通氣輔助情況下產(chǎn)生一定吸氣體積的效率和有機(jī)械通氣輔助情況下產(chǎn)生一定吸氣體積的效率，并用于測定患者-通氣機(jī)呼吸貢獻(xiàn)指數(shù)。
文檔編號A61B5/091GK102202574SQ200980142383
公開日2011年9月28日 申請日期2009年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月28日
發(fā)明者克里斯特.辛德比 申請人:圣米高醫(yī)院