确定通气期间的吸入氧气的分数的系统和方法技术方案

在每次呼吸的基础上估计受试者的通气期间的吸入氧气的分数的系统和方法。所述吸入氧气的分数可以基于呼出的潮气量、受试者接口内的死区体积、泄漏的呼气量以及随后吸入的潮气量和泄漏的吸气量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】确定通气期间的吸入氧气的分数的系统和方法相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2012年5月11日提交的美国临时专利申请NO.61/645825的优先权，将其内容通过引用并入本文中。
本公开涉及在每次呼吸的基础上确定和/或估计受试者的通气期间的吸入氧气的分数的系统和方法。
技术介绍
用于对患者进行通气的各种系统是已知的。呼吸/通气系统内，具体而言，受试者接口和/或受试者接口器具内的死区的概念是已知的。众所周知，呼出空气与吸入空气相比具有提高的二氧化碳的摩尔分数和降低的氧气的摩尔分数。用于从呼吸/通气系统中排除呼出二氧化碳的各种系统是已知的。众所周知，在呼吸期间长时间暴露于呼吸气流内的升高的二氧化碳的水平或降低的氧气的水平对于患者来说至少是不舒服的。
技术实现思路
因此，本公开的一个或多个方面涉及一种通气机。所述通气机包括：压力发生器，其被配置为生成用于递送到受试者的气道的能呼吸气体的加压流；受试者接口，其被配置为将所述能呼吸气体的加压流引导到所述受试者的所述气道，其中，所述受试者接口包括死区体积；一个或多个传感器，其被配置为生成传达与所述受试者接口中的流率和/或压力相关的信息的输出信号；以及一个或多个处理器，其被配置为运行计算机程序模块。所述计算机程序模块包括：控制模块，其被配置为控制所述压力发生器来生成所述能呼吸气体的加压流以至少部分地对所述受试者进行机械通气；参数确定模块以及估计模块。所述参数确定模块被配置为基于在呼气期间生成的输出信号来确定呼出的潮气量和泄漏的呼气量，并且基于在随后的吸气期间生成的输出信号来确定吸入的潮气量和泄漏的吸气量。所述估计模块被配置为基于所述呼出的潮气量与所述死区体积和所述泄漏的呼气量的组合的第一比较，并且还基于所述吸入的潮气量与所述死区体积和所述泄漏的吸气量的组合的第二比较来估计所述随后的吸气期间的吸入氧气的分数。本公开的又一方面涉及一种向受试者提供通气的方法。所述方法包括：生成用于递送到受试者的气道的能呼吸气体的加压流；将所述能呼吸气体的加压流通过死区体积引导到所述受试者的所述气道；由一个或多个传感器来生成传达与所述能呼吸气体的加压流的流率和/或压力相关的信息的一个或多个输出信号；控制所述能呼吸气体的加压流以至少部分地对所述受试者进行机械通气；基于在呼气期间生成的输出信号来确定呼出的潮气量和泄漏的呼气量；基于在随后的吸气期间生成的输出信号来确定吸入的潮气量和泄漏的吸气量；并且基于所述呼出的潮气量与所述死区体积和所述泄漏的呼气量的组合的第一比较，并且还基于所述吸入的潮气量与所述死区体积和所述泄漏的吸气量的组合的第二比较来估计所述随后的吸气期间的吸入氧气的分数。本公开的再一方面涉及一种被配置用于向受试者提供通气的系统。所述系统包括：用于生成用于递送到受试者的气道的能呼吸气体的加压流的单元；用于将所述能呼吸气体的加压流通过死区体积引导到所述受试者的所述气道的单元；用于生成传达与所述能呼吸气体的加压流的流率和/或压力相关的信息的一个或多个输出信号的传感器单元；用于控制压力单元以至少部分地对所述受试者进行机械通气的控制单元；用于基于在呼气期间生成的输出信号来确定呼出的潮气量和泄漏的呼气量的单元；用于基于在随后的吸气期间生成的输出信号来确定吸入的潮气量和泄漏的吸气量的单元；以及用于基于所述呼出的潮气量与所述死区体积和所述泄漏的呼气量的组合的第一比较，并且还基于所述吸入的潮气量与所述死区体积和所述泄漏的吸气量的组合的第二比较来估计所述随后的吸气期间的吸入氧气的分数的估计单元。在参考附图考虑以下描述和权利要求书后，本公开的这些与其他目的、特征和特性，以及操作的方法和相关结构元件的功能以及各部分的组合以及制造的经济性将变得更加显而易见，所有附图形成了本说明书的一部分，其中，类似的附图标记在各个附图中指代对应部分。然而，应当明确理解，附图仅是出于说明和描述的目的，并不旨在作为对本公开的限制的限定。附图说明图1示意性地图示了根据一个或多个实施例的被配置为对受试者进行通气的系统；并且图2图示了根据一个或多个实施例的向受试者提供通气的方法。具体实施方式如在本文中所使用的，单数形式的“一”、“一个”和“该”包括多个指代，除非在上下文中清楚地另有指定。如在本文中所使用的，两个或更多部分或部件被“耦合”的表述应意指所述部分被直接或间接地(即，通过一个或多个中间部分或部件)结合在一起或一起运行，只要发生链接。如在本文所使用的，“直接耦合”意指两个元件直接彼此接触。如在本文所使用的，“固定地耦合”和“固定的”意指两个部件被耦合从而作为一体移动，同时维持相对于彼此的恒定取向。如在本文中所使用的，词语“单式”意指将部件创建为单件或单元。也就是说，包括单独创建并之后耦合在一起作为单元的多个件的部件不是“单式”部件或体。如在本文中所采用的，两个或更多个部分或部件彼此“接合”的表述意指所述部分直接地或通过一个或多个中间部分或部件而对彼此施力。如在本文中所采用的，术语“数量”应意指一或大于一的整数(即，多个)。本文中所使用的方向性用语，例如，通过举例而非限制性的，顶部、底部、左、右、上、下、前、后以及由此衍生词，涉及附图中示出的元件的取向，并非限制权利要求，除非其中明确记载。图1示意性地图示了对受试者106进行通气的系统10的示范性实施例。系统10包括压力发生器140、用户接口120、递送线路180、电子存储器130、一个或多个传感器142、一个或多个泄漏端口183、一个或多个处理器110、控制模块111、参数确定模块112、估计模块113和/或其他部件中的一个或多个。图1中的系统10的压力发生器140可以与通气机系统集成、组合或连接。压力发生器140可以被配置为提供用于例如经由递送线路180递送到受试者106的气道的能呼吸气体的加压流来实行对受试者106的机械通气和/或来提供其他治疗益处。通常，机械通气被提供给由于呼吸肌无力、神经肌肉疾病、萎缩和/或功能失调而造成的不能正常呼吸的受试者。受试者106可以启动或可以不启动呼吸的一个或多个相位。例如，一个或多个实施例可以包括在吸气期间的主动通气和在呼气期间的被动通气。在吸气期间，能呼吸气体的加压流的压力可以被调节到一个或多个吸气压力水平以引发、支持和/或控制受试者106的吸气。备选地和/或额外地，在呼气期间，能呼吸气体的加压流的压力可以被调节到一个或多个呼气压力水平以引发、支持和/或控制受试者106的呼气。压力发生器140被配置为调节能呼吸气体的加压流的压力水平、流率、湿度、速度、加速度和/或其他参数中一个或多个。能呼吸气体的加压流从压力发生器140经由递送线路180被递送到受试者106的气道。递送线路180可以被配置为有选择地控制到受试者106的气道的能呼吸气体和/或来自受试者106的气道的能呼吸气体的方向和/或流量。递送线路180可以被称为受试者接口180。递送线路180可以被配置为允许气体通过递送线路180和/或任何其组成部件从受试者106的气道排出，例如排到环境大气中。递送线路180可以包括管道182、一个或多个泄漏端口183、受试者接口器具184和/或其他组成部件。递送线路180和/或任何其组成部件可以单独地和/或共同地包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通气机，包括：(a)压力发生器(140)，其被配置为生成能呼吸气体的加压流以递送到受试者的气道；(b)受试者接口(180)，其被配置为将所述能呼吸气体的加压流引导到所述受试者的所述气道，其中，所述受试者接口包括死区体积；(c)一个或多个传感器(142)，其被配置为生成传达与所述受试者接口中的流率和/或压力相关的信息的输出信号；以及(d)一个或多个处理器(110)，其被配置为执行计算机程序模块，所述计算机程序模块包括：(i)控制模块(111)，其被配置为控制所述压力发生器来生成所述能呼吸气体的加压流以至少部分地对所述受试者进行机械通气；(ii)参数确定模块(112)，其被配置为：(1)基于在呼气期间生成的输出信号来确定呼出的潮气量和泄漏的呼气量；并且(2)基于在随后的吸气期间生成的输出信号来确定吸入的潮气量和泄漏的吸气量；以及(iii)估计模块(113)，其被配置为基于所述呼出的潮气量与所述死区体积和所述泄漏的呼气量的组合的第一比较，并且还基于所述吸入的潮气量与所述死区体积和所述泄漏的吸气量的组合的第二比较来估计所述随后的吸气期间的吸入氧气的分数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.11 US 61/645,8251.一种通气机，包括：(a)压力发生器(140)，其被配置为生成能呼吸气体的加压流以递送到受试者的气道；(b)受试者接口(180)，其被配置为将所述能呼吸气体的加压流引导到所述受试者的所述气道，其中，所述受试者接口包括死区体积；(c)一个或多个传感器(142)，其被配置为生成传达与所述受试者接口中的流率和/或压力相关的信息的输出信号；以及(d)一个或多个处理器(110)，其被配置为执行计算机程序模块，所述计算机程序模块包括：(i)控制模块(111)，其被配置为控制所述压力发生器来生成所述能呼吸气体的加压流以至少部分地对所述受试者进行机械通气；(ii)参数确定模块(112)，其被配置为：(1)基于在呼气期间生成的输出信号来确定呼出的潮气量和泄漏的呼气量；并且(2)基于在随后的吸气期间生成的输出信号来确定吸入的潮气量和泄漏的吸气量；以及(iii)估计模块(113)，其被配置为基于所述呼出的潮气量与所述死区体积和所述泄漏的呼气量的组合的第一比较，并且还基于所述吸入的潮气量与所述死区体积和所述泄漏的吸气量的组合的第二比较来估计所述随后的吸气期间的吸入氧气的分数。2.如权利要求1所述的通气机，其中，所述控制模块还被配置为响应于所述吸入氧气的分数突破预定的最小氧气阈值来提高呼气末正压水平。3.如权利要求1所述的通气机，还包括：形成在所述受试者接口中的一个或多个泄漏端口(183)，其被配置为提供所述受试者接口的内部与环境大气之间的流体连通以方便被动机械通气。4.如权利要求1所述的通气机，其中，所述估计模块还被配置为基于所估计的吸入氧气的分数来估计所述随后的吸气期间的吸入二氧化碳的分数。5.如权利要求1所述的通气机，其中，所述估计模块还被配置基于所述第一比较来估计所述死区体积中的氧气的摩尔分数，其中，所述吸入氧气的分数的估计还基于所估计的所述死区体积中的氧气的摩尔分数。6.一种在向受试者提供通气期间估计吸入氧气的分数的方法，其中，传达与能呼吸气体的加压流的流率和/或压力相关的信息的一个或多个输出信号已经由一个或多个传感器生成了，所述能呼吸气体的加压流已经被引导通过死区体积到所述受试者的气道，所述方法包括：基于在呼气期间生成的所述输出信号来确定呼...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·A·特鲁什切尔，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL