确定CPAP治疗期间的泄漏制造技术

在ＣＰＡＰ或正压通气系统中，在当单次呼吸建立平均窗口的开始时的时间内通过回顾在每个时刻确定泄漏，在该时间内对在确定泄漏模型的参数时使用的低通滤波值取平均值。干扰指数指示泄漏是否快速变化。到了干扰高的程度，所使用的泄漏估计从使用滑动呼吸窗口平均逐渐变化到更坚实和更快的响应低通滤波方法，且基于使用估计的呼吸流量进行测量来调节通气支持慢下来或停止。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及呼吸暂停和其它呼吸紊乱的治疗。具体而言，本专利技术涉及 确定机械施加气道正压过程中的泄漏气流量和真实呼吸气流量的方法和装 置。
技术介绍
为了治疗呼吸暂停和其它呼吸紊乱，在可以在吸气期间较高而在呼气 期间较低的压力下，例如通过面罩从机械呼吸器或呼吸机提供可呼吸的气 体。(在本说明书中对面罩的任何提及应被理解为包括用于将可呼吸的气 体传送到人的气道的任何形式的设备，包括鼻罩、口鼻面罩、鼻塞/鼻枕和 气管内插管或气管切开插管。术语呼吸机用于描述完成呼吸的部分工作的 任何设备。)一般要在机械通气期间测量对象的呼吸气流量，以评定治疗的 适合性，或控制呼吸机的操作。通常使用放置在面罩和压力源之间的气体输送路径中的呼吸速度描记 器来测量呼吸气流量。面罩和对象之间的泄漏是不可避免的。呼吸速度描 记器测量呼吸气流量加上泄漏流量加上通过通气口的流量(也称为故意泄 漏(deliberateleak))的总和。如果泄漏的瞬时流量已知，则可通过从呼吸速 度描记器处的流量减去泄漏流量和通过通气口的流量来计算呼吸气流量。 一般，通过通气口的流量是通气口处的压力的已知函数，且假定能以合理 的精确性估计通气口处的压力，于是可直接计算通过通气口的流量。另一 方面，如果通气口特征对所使用的泄漏模型适当，则可将通气口流量和非 故意泄漏聚集在一起，并估计为单一量。在下文中将假定使用通气口处的 压力来直接估计通气口流量，并且在没有明确提到时，假定已发生了将该 通气口流量从总的呼吸机流出量减去。校正泄漏流量的一些方法假设(i)泄漏实质上是不变的，以及(ii)在足 够长的吋间内，吸入和呼出的呼吸气流量将抵消。如果满足这些假定，则 在足够长的一段时期内，通过呼吸速度描记器的平均流量将等于泄漏的数量，且可接着如所述地计算真实的呼吸气流量。只有当面罩处的压力不变时，已知的方法才是正确的。另一方面，如果面罩压力随着时间变化(例如，在呼吸机的情况下)，则上面的假设(i)将是 无效的，且所计算的呼吸气流量因此将不正确。这在图la-lf中显著示出。图la示出在双水平CPAP(持续气道正压通气)治疗中测得的面罩压力的 迹线，压力在呼气时的约4 cm H20和吸气时的约12 cm H:jO之间。图lb 示出与面罩压力同步的真实的呼吸气流量的迹线。在时间=21秒处，面罩泄 漏出现，导致由于泄漏而产生的泄漏流量，其为治疗压力的函数，如图lc 所示。在图ld中示出的所测得的面罩流量现在包括由于泄漏流量而产生的 偏移。现有技术方法接着在多次呼吸后确定所计算的泄漏流量，如图le所 示。如图lf所示，得到的所计算的呼吸流量为所测得的流量减去计算的泄 漏流量，其已经返回到正确的平均值，然而在量值上并没有被正确地估算， 给出峰值正气流量和负气流量的虚假指示。在欧洲公布号0 714 670 A2中公开了另一现有技术装置，包括计算压 力依赖性泄漏分量。此方法依赖于准确地知道吸气事件开始和下一吸气事 件开始的出现。换句话说，泄漏计算形成为在已知呼吸中的平均值，并应 用于随后的呼吸。如果前面呼吸开始和结束的时刻是未知的，则不能使用该方法。通常， 可能很难精确地计算呼吸开始的时间。在紧接着泄漏突然变化之后的情况 中尤其如此。而且，该方法在对象没有作出呼吸努力并且例如在呼吸暂停期间根本 没有立刻通气的情况下将不起作用，因为对于呼吸暂停的持续时间来说， 没有可在其间进行计算的呼吸的开始或结束。在美国专利6，152，129(Berthon-Jones)中，通过首先从长期孔流量估计泄 漏路径的传导率(conductance)来确定泄漏<formula>formula see original document page 5</formula>其中Gfl/RL是传导率(L表示泄漏)，Q是瞬时流量，p是瞬时压力， 而o表示例如通过使用IIF或具有长时间常数的其它滤波器来低通滤波而 计算的长期平均值。注意，这里使用的词平均值包括包含低通滤波步骤的结果的一般意义，且不限于算术平均值或其它标准平均值，例如RMS平均 值。基于通过孔的流量模型，瞬时泄漏流量于是为&=丄^。注意，瞬时呼吸气流量因而为Qr=Q-Ql。 l &Berthon-Jones试图通过以下步骤来处理瞬时泄漏流量的突然变化使 用模糊逻辑动态地调节滤波器的时间常数，如果确定泄漏是稳定的就延长 时间常数，如果确定泄漏突然变化就减小时间常数，并且如果在中间确定 泄漏是稳定的就在中间使用较长或较短的时间常数。Berthon-Jones还通过模糊逻辑开发了干扰指数(jamming index),以处理 泄露传导率的较大和突然增加的情况，在这种情况下，被计算的呼吸气流 量将是不正确的。特别是在明显的吸气期间，被计算的呼吸气流量在比正 常吸气的预期持续时间长的时间内是大的正值。相反，如果有泄露传导率 的突然减小，则在明显的呼气期间，被计算的呼吸气流量在比正常呼气的 持续时间长的时间内是大的负值。因此，导出了干扰指数，gP，确定泄漏突然变化的程度的指数，使得 气流量离零越远且量越大，指数就越大。在29专利中描述了通过模糊逻 辑清楚地计算干扰指数，该专利在这里通过弓I用并入本申请。低通滤波器的时间常数接着被调节以与干扰指数相反地变化。在操作 中，如果在泄漏中有突然和较大的变化，则该指数将较大，且用于泄露传 导率的计算的时间常数将较小，从而允许泄露传导率快速收敛到新值。相 反，如果泄漏在较长时间内是稳定的，则该指数将较小，且用于泄露传导 率的计算的时间常数将较大，实现了瞬时呼吸气流量的精确计算。在被计 算的瞬吋呼吸气流量较大并持续较长的时期的中间情况的谱中，指数将逐 渐变大，且用于泄漏的计算的时间常数将逐渐减小。例如，在不确定是否 泄漏实际上不变，以及对象仅仅开始大叹气，或是否实际上有泄漏的突然 增加的时刻，指数将具有中间值，且用于泄漏阻力的计算的时间常数也具 有中间值。
技术实现思路
本专利技术快速地确定CPAP系统中的瞬时泄漏，而不用详细地模拟泄漏 源，且不必确定呼吸周期中出现泄漏的精确相位。代替地，本专利技术依赖于限定呼吸周期的计时器的使用，以及确保瞬时流量与在长到足以包括整个 呼吸的一段时间内的流量比较的计算。在本专利技术，这通过向后查找以包括 整个相位周期来完成。这避免了必须采用在多次呼吸中的长期平均值，或 必须具有识别呼吸开始和结束的模型。识别泄漏中的突然变化，且泄漏正在快速变化的程度表示为干扰指数值，其接着用作参数来调节组成泄漏估计值的分量的份额(contribution),且 在伺服呼吸机的情况下，临时减慢或暂停对伺服呼吸机控制器输出参数(一 般是压力支持水平)的调节。具体实施例方式本专利技术以产生泄漏模型参数的持续升级估计值的愿望为动机，该泄漏 模型参数在实际泄漏参数稳定时非常稳定，但当实际泄漏参数快速变化时， 逐渐和适度地降级到较不稳定、较不精确但较快响应的估计值。所述泄漏 模型参数一般是孔常数(orifice constant)(相当于泄露传导率)，但不必需是孔 常数。泄露传导率的持续升级估计(特别是在每次呼吸期间的持续升级)可通 过对非通气口流量(non-vent flow)(等于呼吸流量和瞬时泄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定患者呼吸设备中的面罩泄露传导率的方法，包括步骤：　确定相对快地响应于泄露传导率的变化的第一泄露传导率估计值，　确定较慢地响应于泄露传导率的变化的第二泄露传导率估计值，以及　确定作为所述第一泄露传导率估计值和第二泄露 传导率估计值的函数的所述面罩泄露传导率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-8-30 60/823,9341.一种确定患者呼吸设备中的面罩泄露传导率的方法，包括步骤确定相对快地响应于泄露传导率的变化的第一泄露传导率估计值，确定较慢地响应于泄露传导率的变化的第二泄露传导率估计值，以及确定作为所述第一泄露传导率估计值和第二泄露传导率估计值的函数的所述面罩泄露传导率。2. 如权利要求l所述的方法，进一步包括确定所述面罩中的压力的步骤。3. 如权利要求2所述的方法，进一步包括确定作为所述面罩泄露传导 率和面罩压力的函数的非故意面罩泄漏的估计值。4. 如权利要求3所述的方法，其中所述非故意面罩泄漏被计算为-其中Q,eak为非故意面罩泄漏， Gj为面罩泄露传导率，以及Pmask为面罩压力。5. 如权利要求1所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：DJ巴辛，
申请(专利权)人：雷斯梅德有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]