呼吸设备和用于确定气道中的至少是组织相关阻力的方法技术

本发明专利技术涉及一种呼吸设备(1)，该呼吸设备至少包括：气体输入装置(2)和气体排出装置(3)，以用于将第一流体流量(4)朝向患者的气道(5)输入和用于将第二流体流量(6)从气道(5)中排出回到呼吸设备(1)中或环境(7)中；用于检测气道(5)中的压力(9)的压力传感器(8)；以及用于运行呼吸设备(1)的控制装置(10)，其中，流体流量(4、6)至少在一吸气过程(11)和一呼气过程(12)期间可被调整成恒定值。本发明专利技术还涉及一种用于利用呼吸设备(1)确定至少患者的组织相关阻力的方法。阻力的方法。阻力的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】呼吸设备和用于确定气道中的至少是组织相关阻力的方法


[0001]本专利技术涉及一种呼吸设备以及一种用于(区分地)测量或确定患者的气道/呼吸道中的特征值或者至少是组织相关阻力、必要时附加地用于测量或确定气道相关阻力和用于求得患者的(肺泡中的)(全局的)肺泡的压力或压力变化过程的方法。

技术介绍

[0002]吸气峰压或“peak inspiratory pressure”(PIP)说明了在吸气(Inspiration)期间在气道中人工产生的最大正压力(单位mbar，即毫巴)。
[0003]吸气末(平台)压力是在吸气结束时在气道中测得的压力。
[0004]在呼气(Exspiration)结束之后在气道中保持的呼气末(平台)压力优选是正的，并因此也被称为呼气末正压力或“positive end
‑
expiratory pressure”(PEEP)。接下来始终参考PEEP。
[0005]顺应性[单位mL/mbar，即毫升/毫巴]是患者的肺胸系统的扩张性或还有压力弹性的量度。在通气条件下，为了计算所谓的静态顺应性，使用吸气末(平台)压力(例如P
I1
)与呼气末(平台)压力(例如P
E1
)之间的差和表明了在吸气期间输入的空气体积的潮气量(V
T
)[单位mL]。
[0006]而所谓的动态顺应性根据PIP(例如P
I2
)与PEEP(例如P
E2
)之间的差[单位mbar]和V
T
来计算。因此，在动态顺应性中，该压力差通常大于或至少等于在静态顺应性中的压力差。由于随着压力(P)和体积(V)的变化顺应性通常具有变化的压力体积比，因此顺应性在压力
‑
体积图中表现为曲线。
[0007]即，顺应性表明，多少流体(例如呼吸气体、即空气体积)、即ΔV被引入至少一个气道中或从该气道离开，从而该气道中的压力变化了压力差ΔP。在至少一个通气过程期间(吸气，即，将流体输入到气道中；呼气，即，将流体从气道中排出)，可以求得或附加地估计顺应性曲线的变化过程(例如根据经验值)。此时，尤其是可以求得顺应性曲线的如下的子区域，即，在该子区域中可以在尽可能小的压力区间中输入确定的体积(必要时为V
T
)。
[0008]呼吸设备的使用者或优选地(自动工作的)控制装置可以在考虑压力
‑
体积图中的顺应性曲线的至少一个子区域的所求得的或附加地估计的变化过程的情况下，确定具有压力P
I
和P
E
的压力区间的位置，并且随后在呼吸设备处设定这些压力(例如将PIP设定为P
I
并且将PEEP设定成P
E
)，从而在压力P
I
和P
E
之间至少进行一个通气过程，即一次吸气和/或一次呼气，并且该通气过程的顺应性的量值尽可能大。
[0009]在此，应如此设定连续的通气，即，正常通气(即适当地消除或呼出二氧化碳)所需的每分钟通气量(即V
T
·
通气频率[/min，即每分钟的通气过程])尽可能小并且可以在尽可能最大的顺应性下输入和排出。
[0010]与静态顺应性相比，在动态顺应性中必然也考虑在吸气和呼气期间应克服的抗力(广义的)，包括所谓的通气史(即之前如何为肺通气)的效应在内。通气史的效应产生于如下的事实，即，肺是粘弹性的器官，该器官的机械性能与其将如何运动或已经如何运动了相
关。
[0011]阻力(单位mbar/(L/s)，即毫巴/(升/秒)，或mbar
·
s/L，即毫巴
·
秒/升)描述了在吸气和呼气期间应克服的抗力，并且给出对于气体流量(流体流量)以及进而单位时间(肺中的)体积变化所需的压力。
[0012]在给患者通气时，典型地在吸气期间通过测量吸气峰压(PIP)与吸气末(平台)压力之间的压力差与平均吸气流量(吸气流体流量)的比值来估计该阻力。测量的前提是停止吸气流量。
[0013]例如，在18L/min[升/分钟]的平均吸气流量下，在吸气峰压(P
I2
)与吸气末(平台)压力(P
E2
)之间的压力差为2mbar时，从中得到6.66mbar/(L/s)、即2mbar/(18L/min)或2mbar
·
60s/18L的(吸气)阻力。
[0014]在传统的呼吸机中，大多通过这种方法确定阻力。此外，存在其它不同的、基于间歇性的或叠加的测量的方法用以确定阻力。
[0015]为了可以全面地检测并描述被通气的肺的性能，除了精确地测量动态顺应性之外，也希望准确地确定吸气和呼气阻力。这是尤其是重(肺)病患者能够个性化地且尽可能温和地在最佳顺应性的范围内通气、即在所谓的下拐点(在下拐点处，顺应性在吸气时在最佳的肺组织复张的意义上最大程度地增大)与所谓的上拐点(在上拐点处，顺应性在吸气时由于肺组织中的越来越大的过度扩张而最大程度地减小)之间通气的前提。
[0016]但是，阻力不仅来自于气道的与气体流量相关的抗力(气道相关的；例如气道的横截面，湍流)，而且来自于组织中的抗力(组织相关的；例如通过惯性、剪切、摩擦、粘弹性)。
[0017]当由于肺容量的增大或减小必须使组织(不仅肺自身而且周围的/邻接的组织)加速和减速时，尤其是在吸气和呼吸开始时惯性效应很重要。这可能在(尤其是机能上不均匀的)肺组织内导致剪切(所谓的“shear stress(剪应力)”)，而在分界面例如胸膜和肺膜(Pleura parietalis(胸膜体壁层)和Pleura visceralis(胸膜内脏层))的移位层处导致摩擦，该分界面此外在吸气时其(面积)尺寸增加并且在呼气时(面积)尺寸重新减小。粘弹性效应尤其从在肺流道中吸气和呼气时不同的血液体积中产生，由此，肺具有不同的阻性。
[0018]肺内不仅有不同顺应性的(可扩张的)肺隔室，而且在阻力方面也存在具有较低的或较高的气道相关阻力或组织相关阻力的肺隔室。这必然使得，从外部始终仅仅获得顺应性和阻力的全局概况。
[0019]但是，将阻力区分成气道相关部分和组织相关部分在临床上是有吸引力的：基于气道相关部分，原则上可以计算(肺泡中的)(全局)肺泡压力变化过程。此外，提高的气道相关阻力(与组织相关部分相反)可接受药物疗法。而组织相关阻力暗示着(肺)组织中的改变。由此，组织相关阻力适合作为诊断的、治疗的或甚至预后的参数。
[0020]在文献中，在(吸气)峰压上测量出的(总)阻力中组织相关阻力的份额被估计为约25％，也就是说(总)阻力的约75％落在气道相关部分上。这些数据大多以侵入性测量方法(例如食道压力测量)为基础。

技术实现思路

[0021]本专利技术的目的是，(至少部分地)解决参考现有技术提及的问题。尤其是，应提出一种呼吸设备，以及一种至少用于利用呼吸设备测量和确定在患者的气道中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种呼吸设备(1)，所述呼吸设备至少包括：气体输入装置(2)和气体排出装置(3)，以用于将第一流体流量(4)输入患者的气道(5)和用于将第二流体流量(6)从气道(5)排出回呼吸设备(1)中或环境(7)中；用于检测气道(5)中的压力(9)的压力传感器(8)；以及用于运行呼吸设备(1)的控制装置(10)；其中，流体流量(4、6)至少在一吸气过程(11)和一呼气过程(12)期间能被调整为恒定值；控制装置(10)被设计用于执行至少包括以下步骤的方法：a)借助于气体输入装置(2)以恒定的第一流体流量(4)进行一吸气过程(11)，b)在第一时刻(13)停止借助于气体输入装置(2)的第一流体流量(4)，并且此时c)借助于压力传感器(8)确定在停止的第一时刻(13)存在的第一压力(15)与在一时间段(16)之后出现的第二压力(17)之间的第一压力差(14)；以及d)借助于气体排出装置(3)以恒定的第二流体流量(6)进行一呼气过程(12)，e)在第二时刻(18)停止借助于气体排出装置(3)的第二流体流量(6)，并且此时f)借助于压力传感器(8)确定在停止的第二时刻(18)存在的第三压力(20)与在一时间段(16)之后出现的第四压力(21)之间的第二压力差(19)；g)将第一压力差(14)与第二压力差(19)之间的差规定并提供为第一特征值，所述第一特征值能用于至少确定患者的组织相关阻力。2.根据权利要求1所述的呼吸设备(1)，其中，在进行步骤d)至f)时，如果第三压力(20)相应于呼气末压力(26)，则规定并提供第二特征值并由此能确定患者的气道相关阻力。3.根据上述权利要求中任一项所述的呼吸设备(1)，其中，对于步骤g)规定，组织相关阻力在呼气末状态(22)中是可忽略的且在吸气末状态(23)中最大，而在此期间在吸气过程(11)期间线性地增大并且在呼气过程(12)期间线性地减小。4.根据权利要求3所述的呼吸设备(1)，其中，利用控制装置(10)能进行回归分析，以确定至少是组织相关阻力。5.根据上述权利要求中任一项所述的呼吸设备(1)，其中，压力传感器(8)布置在气管内。6.根据上述权利要求中任一项所述的呼吸设备(1)，其中，利用控制装置(10)在步骤g)中也规定和提供第二特征值，并由此能确定气道相关阻力，以及通过换算到恒定的流体流量(4、6)上能确定在吸气过程(11)和呼气过程(12)期间在气道(5)中的压力降低以及肺泡压力(9)或肺泡压力(9)的变化过程(24)。7.根据上述权利要求中任一项所述的呼吸设备(1)，其中，至少第二压力(17)或第四压力(21)能被计算确定。8.根据上述权利要求中任一项所述的呼吸设备(1)，其中，在吸气过程(11)的在时间上的第二半部(27)中规定至少第一时刻(13)，或者在呼气过程(12)的在时间上的第二半部(27)中规定第二时...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：文特诺瓦技术公司，
类型：发明
国别省市：