评定一个人在使用呼吸机进行辅助呼吸时的循环压力的仪器
阅读：979发布：2020-06-15
专利汇可以提供评定一个人在使用呼吸机进行辅助呼吸时的循环压力的仪器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一仪器，其包括感测装置，适合用来感测一采用辅助呼吸的人的每一个呼吸周期的吸气阶段和呼气阶段，并在一个单一呼吸周期的所述两阶段的每一个阶段内感测最少一循环数值的一最小幅值和一最大幅值；其亦包括一计算装置，以计算一出现于个所述呼吸周期内的所述循环数值的幅值变异。本发明的特征在于，所述计算装置被设置为把每一个所述循环数值的幅值分配至所述吸气阶段或所述呼气阶段；以及从分配至所述吸气阶段的幅值确定所述循环数值的一极端幅值，并从分配至所述呼气阶段的幅值确定所述循环数值的另一极端幅值；以及从所述呼吸周期的所述两个阶段内的所述两个极端幅值之间的幅值变异确定由辅助呼吸造成的血流动 力 压力是否过高。，下面是评定一个人在使用呼吸机进行辅助呼吸时的循环压力的仪器专利的具体信息内容。
1.定一个人在使用呼吸机进行辅助呼吸时的循环压力的仪器，其包括感测装置，适合用来感测一采用机械呼吸的人的每一个呼吸周期的吸气阶段和呼气阶段；其亦包括一脉搏血氧仪以在一单一的呼吸周期内的所述两个阶段的每一个阶段内感测一循环数值的至少一最小幅值和一最大幅值；其亦包括一计算装置，用来计算在所述呼吸周期内出现的所述循环数值的幅值的一变异；其特征在于所述计算装置被设置为指定一预备使用的机械呼吸的呼气末压PEEP，并使用一呼吸周期的所述循环数值的所述幅值的一变异作为基础判断呼气末压PEEP的增加或减少。
2.根据权利要求1所述的仪器，其特征在于:所述计算装置被设置为-分配所述循环数值的每一幅值至所述吸气阶段或所述呼气阶段；以及-从分配至所述吸气阶段的幅值中确定所述循环数值的最大幅值以及从分配至所述呼气阶段的幅值中确定所述循环数值的最小幅值。
3.定一个人在使用呼吸机进行辅助呼吸时的循环压力的方法，其包括 -感测一机械呼吸者的每一个呼吸周期中的吸气阶段和呼气阶段； -在一个单一的呼吸周期内的每个阶段中感测一循环数值的至少一最小幅值和一最大幅值； -计算一在所述呼吸周期出现的循环数值的幅值的变异； 其特征在于: -使用一呼吸周期的循环 数值的幅值变异作为基础为一个人的呼吸判断呼气末压PEEP的增加或减少。
评定一个人在使用呼吸机进行辅助呼吸时的循环压力的仪器
技术领域
背景技术
[0003] EP-A I 813 187公开了一评定一机械通气病人的血流动力状态的仪器。设置该仪器的目的为血流动力分析提供一血流动力变项的一呼吸变异图，并为每一机械呼吸周期推导出血流动力参数的数值，且基于呼吸变异图评估对推导出来的数值所作出的适配性评定。该血流动力分析的目的是用来评定病人对一液体治疗的反应。
[0004] 举例说，若病人的心脏心律不齐，或其呼吸规律不规则，即不规则的呼吸频率或不规则的潮气量，便会出现不适配的数值。
[0005] 数值的适配性评定是基于心律不齐，而确定的方法优选为记录血流动力变项的脉冲-脉冲峰值之间的时距，或 靠心电图确定。血流动力参数数值适配时的时距与一平均时距构成一最大的预设差，因此，当时距构成更大的差时，血流动力参数的数值便会摈除于分析之外。
[0006] 数值的适配性评定亦基于对一不规则的呼吸规律所作出的确定，而确定的方法是基于血流动力参数数值的规律。若于呼吸周期的血流动力参数数值的差超过一预设数值，分配至机械呼吸周期规律的血流动力参数数值便会摈除于分析之外。
[0007] 其中优选的血流动力参数是正常化动脉血压PPn的变异。根据该文件及在本申请日时已公开的已知技术，正常化动脉血压PPn的变异PPV提供了有关心脏容积对一液体治疗的反应资讯。该变异PPV由以下公式确定:
[0008]
[0009] 前述的仪器可直接连接一呼吸机，然后，呼吸机便向仪器发送潮气量及/或呼吸道压力及/或呼吸道流的测量信号。仪器可使用脉搏血氧测量的体积描记波形作为血流动力变项，并把其中的变异作为血流动力参数。在公开相关的研究结果时，发明者并没有提及脉搏血氧测量信号的重要性。(弗雷德里克.米夏德(Fr6deric Michard)在2005年的“麻醉学”(Anaesthesiology)期刊第103期第419至428页的文章“机械通气时动脉血压的变化(Changes in ArterialPressure during Mechanical Ventilation)，，)
[0010] 马克西姆.卡尼逊(Maxime Cannesson)等人于2008年4月在“麻醉与镇痛” (ANESTHESIA & ANALGESIA)期刊第106期第4号第1190至1194页曾出版文章“灌注变异指数有没有在体积描记图和动脉血压波形中显示呼吸诱发变异？(Does thePleth Variability Index Indicate the Respiratory-1nducedVariation in thePlethysmogram and Arterial Pressure Waveforms ?) ”，其中指出熟识相关技术的人员都知道一体积描记图的幅值变异是从一指定时段，即一呼吸周期，所测量出的最小及最大幅值计算出来的。
[0011] 因此，本发明的目的是提供一种评定一机械通气者的血流动力压力的仪器，而其中的评定与实际压力有强的联系性，具体而言，本发明是要制作一可靠地以无创方法确定人的血流动力压力的仪器。
发明内容
[0012] 为实现上述目的，本发明提供了根据权利要求1所述的仪器。本发明的仪器可无创地并持续地评定一机械通气者的循环压力。为达成此目的，本仪器设有装置来确定呼吸周期和在呼吸周期之内一循环数值的变异，其中循环数值是循环的代表型。此持续计算出来的变异被用作测量循环压力，其可持续显示，并可用来监察机械通气者的循环。而且，此变异亦可用作控制仪器设定的自动转换，从而可持续地对病人调整其设定。
[0013] 正如所知，本发明的仪器包括感测装置，适合感测一个人的呼吸周期，具体而言，即每一个呼吸周期的吸气阶段和呼气阶段，并适合在每一个阶段中在一单一呼吸周期之内感测一循环数值(Z)的至少一最小(ZAmin)及一最大(ZAmax)的幅值。正如所知，本发明的仪器亦包括一计算装置，以计算在所述呼吸周期之内出现的循环数值幅值的一变异(ZAV)。
[0014] 本发明的仪器的特征在于:计算装置设置为将每一循环数值的幅值分配至吸气阶段或呼气阶段，并设置为从分配至吸 气阶段的幅值确定循环数值的一极端幅值，例如最大幅值，并从分配至呼气阶段的幅值确定循环数值的另一极端幅值，例如最小幅值，且设置为从呼吸周期的两阶段内的极端幅值之间的幅值变异推导出由辅助呼吸造成的血流动力压力是否过闻。
[0015] 在本发明更具体的目的之领域内，循环数值优选为一脉搏血氧测量的体积描记测量数值POP。但若允许使用或需要使用一创伤性测量，亦可从该测量推导出循环数值。此外，因为有了循环数值的幅值的最大值和最小值这个创造性选择，脉搏血氧仪信号的体积描记波形的关联性亦可被提高。
[0016] 以往熟悉有关技术的人员都假设采用辅助呼吸的病人的一循环数值，如动脉血压，的幅值的最大值总是在吸气阶段内，而幅值的最小值总是在呼气阶段之内(参看2000年9月I日的“危重病急救2000 (Crit Care 2000) ”期刊第4期第282至289页的文章“使用心肺相互作用评定机械通气时的液体反应(Using heart-lung interactions to assessfluid responsiveness duringmechanical ventilation) ”)。申请人通过对机械呼吸生物的测试观察脉搏血氧测量的体积描记波形与心脏输出容积的联系，发现上述的假设不一定正确。与吸气阶段相比，一机械呼吸者的在呼气阶段内可能出现更高的循环幅值(图1)。
[0017] 要使循环数值的幅值的变异与心脏输出容积之间的联系加强，可以只在吸气阶段内诱发最大幅值，并只在呼气阶段时内诱发最小幅值。把每一最大或最小的幅值分配至一吸气阶段或一呼气阶段与两阶段呼吸之间胸腔内压力状态的变化相符。由于有此分配，本发明亦包括一过滤器，以人工协助找出例如是因为病人被移动而使最小和最大幅值在同一呼吸阶段出现的情况。由于此情况实际上十分普遍，与容许在同一呼吸阶段包含最小和最大幅值所涉及的计算相比，基于上述分配的计算更稳健。
[0018] 计算装置有利地确定了每一个呼吸阶段中两个可能出现的极端幅值，而不只是其中一个。因此，在一有利的实施例中，计算装置被设置为使其在呼气阶段和吸气阶段都分别在其中确定一最小幅值和一最大幅值，并设置为从这四个数值计算出每个呼吸周期的两个幅值变异，较准确地说，即是在吸气阶段的最小幅值和呼气阶段的最大幅值之间的幅值变异以及在吸气阶段的最大幅值和呼气阶段的最小幅值之间的幅值变异。
[0019] 计算装置在此情况下有利地设置为将呼吸周期的两个幅值变异中较大的一个视为对血流动力压力具重要性的变异。一自行呼吸的病人相对于一被动呼吸的病人，变异可能完全相反(见图2)，即两个幅值变异中较大的变异会是在呼气阶段的最大幅值和吸气阶段的最小幅值之间的变异。
[0020] 这种装置会被设置为从分配至呼气阶段的幅值确定在呼吸时循环数值的最大幅值和最小幅值，并从分配至吸气阶段的幅值确定循环数值的最大幅值及最小幅值，并从这些幅值的变异计算出一数值(α)，而这数值代表一个人的血液动力压力。这种处理脉搏血氧仪信号的体积描记波形的装置是独特的，因为它可评定自行呼吸和被动呼吸病人的血流动力状态。
[0021] 计算装置被设置为在呼吸时数值(α )会持续和无创地被计算及显示。使用α确定病人的循环压力，并不需任何外部刺激，调配或变动正常呼吸压力。
[0022] 当涉及机械呼吸的人士时，必须控制住呼吸对循环的影响。因此，优选而言，装置的计算装置设置为以一 呼吸周期的循环数值的幅值的变异为基础来确定一已调节的呼气末压ΡΕΕΡ，传送此ΡΕΕΡ，并把其用于机械呼吸。若此装置能基于体积描记的脉搏血氧仪信号的变更来推断心脏输出容积由于得出的PEEP所产生的影响，便可凭借把PEEP最优化而使呼吸的影响最优化。为达至此目的，有利的做法是为循环数值的幅值的最大可接受的变异确立限定数值，并由计算装置使用那些限定数值。这些限定数值的可根据岁数、体质及/或优选地根据肺部和血管健康状况(如肺顺应性和血管动脉硬化)而确立。
[0023] 计算装置有利地设置为基于一呼吸周期的循环数值的幅值的变异以及比较储存的限定数值而判断增加还是减少PEEP。
[0024] PEEP判断有利地是基于PEEP判断所考虑到的连续的呼吸周期的循环数值Z的一平均幅值变异TA。优选的平均计算是从多个已确定变异ZAV中提取一中位数ZAVmed。被考虑而又被使用的呼吸周期数目储存于计算装置内，但该数目是可以改变的。
[0025] 用作评定血流动力压力或确定一合适的PEEP的一呼吸周期的循环数值Z的幅值ZA的变异ZAV有利地被正常化，并根据以下公式具体地被归纳:
[0026]
[0027]或
[0029] 或根据以下公式具体地基于脉搏血氧测量信号:
[0031]或
[0033] 可把上述数值乘以100以百分数表示。
[0034] 选出ZAVl及ZAV2之中或P0PV1及P0PV2之中较大的数值。较大数值会被视为与判断由呼吸造成的血流动力压力是可接受还是过高有关联。为达至此目的，较大数值与一取决于PEEP的常数k进行比较，如在已考虑正负号的情况下数值高于k，血流动力压力便是过高，若在已考虑正负号的情况下数值低于k或等于k，压力便在合理范围之内。本发明优选的实施例亦包括显示装置。显示装置显示幅值变异，或显示由幅值变异所得出的推论，其指示由呼吸造成的血流动力压力对于一个人而言是否过高。计算出来的幅值变异或幅值变异的推论可与一储存的限定数值比较，若超过该限定数值，便可以视像或声音信号显示，从而持续地向例如是医护人员通知病人的血流动力状态。一旦循环出现不理想的变异，医护人员也能在适当时候接获警告。显示装置可选择性地显示其中一变项的变异走势，亦可显示多个所述的数值。
[0035] 本发明的仪器可以是一呼吸机。在此情况下，用作感测呼吸周期和呼吸阶段的感测装置和呼吸机结合，呼吸机有利地包括一脉搏血氧仪作为感应器，以确定循环数值。
[0036] 不过，本发明的仪器也可以是不具备呼吸机功能的监察装置，其包括一监察装置，一脉搏血氧仪和感测装置，其中感测装置与监察装置连接，以感测呼吸周期和呼吸阶段。
[0037] 在吸气或呼气阶段脉冲不足而无法确定最小及最大幅值的情况可能会发生。面对此情况，为取得合用的确定值，其中一个可能的应对方法是只在多个吸气阶段和呼气阶段诱发一最大数值和一最小数值，并在多个呼吸周期中利用当中的变异来进行评定，以确定一病人的血流动力压力。具体而言，没有幅值的呼吸阶段不会被考虑。为达至此目的，计算装置需要把多个呼吸周期的幅值分别分配至吸气阶段或呼气阶段，并在这多个呼吸周期从分配至吸气阶段的幅值确定其中一极端数值，并从分配至呼气阶段的幅值确定其中另一极端数值。
[0038] 本发明亦涉及一种方法，其包以下现时已知的步骤:
[0039]-感测一个人的呼吸周期并在每一个呼吸周期中感测吸气阶段和呼气阶段；
[0040]-在一单一的呼吸周期内的每个阶段中感测一循环数值的最少一最小幅值和一最大幅值；
[0041]-计算一在所述呼吸周期出现的循环数值的幅值的变异，其代表一个人的血流动力状态。
[0042] 此方法的特征在于，分配循环数值的每一幅值至吸气阶段或呼气阶段，然后在特定的呼吸阶段内确定循环数值的最大及最小幅值。若一个人依靠呼吸机压力呼吸，其循环数值的最大幅值便从分配至吸气阶段的幅值确定，而其循环数值的最小幅值则从分配至呼气阶段的幅值确定。相反，若一个人自然呼吸，其循环数值的最大幅值便从分配至呼气阶段的幅值确定，而其循环数值的最小幅值则从分配至吸气阶段的幅值确定。附图说明
[0043] 本发明的另一实施例的·方法亦包括上述现时已知的步骤，而其特征在于使用一呼吸周期的循环数值的幅值的变异作为基础来确定一个人呼吸时其呼气末压PEEP的上限。
[0044] 本发明现参照附图作出更详细的说明，其中的示意图包括:
[0045] 图1，其示出显示一机械呼吸病人在一脉搏血氧仪的体积描记图及相关流图；
[0046] 图2，其分别显示一机械呼吸病人和一血流动力处于不稳定状态但自然呼吸的病人所产生的压力图和体积描记图，以作比较;
[0047] 图3，其示出本发明的方法的流程图；
[0048] 图4，其示出了一病人连接至根据本发明的呼吸机。
具体实施方式
[0049] 图1以呼吸气体的曲线流显示病人通过正呼吸压以人工方式呼吸时的呼吸周期。实线标示吸气阶段开始，虚线标示呼气阶段开始。脉搏血氧仪的体积描记图迭于此曲线流之上，其中体积描记波形与曲线流构成联系关系，并以类似方式与一基于呼吸气体压力或胸部内压的压力曲线(图中未示)构成联系关系。
[0050] 体积描记图示出一带迭加波的波形，其中一波显示脉冲频率，另一波显示呼吸频率。在呼气阶段期间及吸气阶段开始时，体积描记图于脉冲频率中的最大值便随呼吸频率上升，并在吸气阶段期间及呼气阶段开始时再次下降，但其最小值并不会同时出现前述的上升和下降。出现于脉冲频率的最小值和最大值之间的幅值并非不变的，而是取决于呼吸压力，尤其是PEEP，且取决于采用辅助呼吸的病人的血流动力稳定性。相对于血液动力处于稳定状态的人，血液动力处于不稳定状态的人其幅值变异更大。相对于低PEEP，高PEEP使幅值变异更大。正如动脉血压幅值当中幅值的变异就病人对一液体治疗的敏感度提供资讯一样，体积描记图的幅值变异也就病人在机械呼吸下的血流动力压力提供资讯。
[0051] 跟以往的假设相反，在一机械呼吸的呼吸周期内，最大幅值不一定出现在吸气阶段内，而最小幅值亦有时出现在吸气阶段内。举例说，如图1所示，绝对最大幅值(popexp-max)和绝对最小幅值(POP exp-min)是出现在呼气阶段内。根据本发明，本发明并非通过使用上述的绝对幅值来造成变异，以评定一个人的血流动力，相反，本发明所使用的是吸气阶段内的最大幅值POPinsp-max和呼气阶段内的最小幅值POP exp-min,在这情况下亦即绝对最小幅值。与只使用绝对最大幅值和绝对最小幅值相比，基于个别阶段使用数值使体积描记图的幅值变异和心脏的输出容积之间构成更强的联系性。[0052] 图1的右边显示瞬时而不完整的呼吸周期。POPV会在一呼吸周期结束时被计算出来，因此，在图中所示的例子中，POPV计算至少会出现于图中左边所示的倒数第二个呼吸周期。
[0053] 图2示出了六幅图。左手边垂直排列的三幅示意图涉及一机械呼吸病人，而右手边垂直排列的三幅则涉及一自行呼吸的人。横向最上的两幅示出三个呼吸周期内的呼吸道压力P aw，中间两幅则示出该三个呼吸周期内的例如胸腔压力的胸部内压P it，最底两幅示出在同样的三个呼吸周期内脉搏血氧测量的体积描记图POP。每组相关图的三条曲线都与时间构成联系关系，而三幅图中的吸气阶段I nsp和呼气阶段E xp的界限均由横跨全部三幅图的虚线表示。
[0054] 示出POP的图显示体积描记波形，其中吸气阶段内的最大幅值POPinsp-max以及呼气阶段内的最小幅值POP exp-min由画上垂直阴影线的长方形表示。对于机械呼吸和血流动力处于不稳定状态的人而言，其POP insp-max减去POP exp-min后会得出高正值，但对于自行呼吸但血流动力处于不稳定状态的人而言，得出的值会大约等于零。另一方面，若最小幅值POP insp-min在吸气阶段内被确定,而最大幅值POP exp-max在呼气阶段内确定，贝1J在POPinsp-min减去PO P exp-max时,便会得出一相对高的负值。POP insp-min和POP exp-max由画有横向阴影线的长方形表示。发明人指出，无论一个人是否自行呼吸，上述中较大的变异的重要性较高。
[0055] 图3的流程图示出了本仪器的计算装置在实施其判断方法时的程序。在每一个呼吸周期内，吸气阶段I会先被感测，然后到呼气阶段E。体积描记图亦同时显示出来。在一简单的实施例中，吸气阶段I内的最大幅值POP insp-max和呼气阶段E的最小幅值POPexp-min随之会被确定,从而根据例如公式2a确定P0PV,亦即是这些幅值的变异。此变异接着会和取决于PEEP的常数k进行比较，若POPV小于该常数k，表示POPV为一限定数值，便可以增加PEEP。若POPV大于或等于该常数k，便需要减少PEEP。另外，亦可在k附近确定一 PEEP不变的区域。
[0056] 在一优选的实施例中，每一个阶段的最大和最小幅值均被确定,并计算出吸入阶段内最大或最小幅值减去呼气阶段内最小或最大的幅值。然后，较大的幅值变异会被确定，而较大幅值的正负号亦会被考虑。之后，程序便如之前所述一样，使用较大的幅值变异的正数值或负数值。把取决于当前已调节的PEEP的常数k与幅值变异进行比较，便知道PEEP是否可按需要而增加(括号内的箭头)或需要减少。在一自行呼吸的人身上出现的负数值幅值变异并非减少PEEP的原因，因为该数值总是小于k。
[0057] 图4所示的呼吸机11与一采用辅助呼吸的病人13连接。一 Y形呼吸管15 —方面连接一管口 19和一呼吸机11的压力端或吸气阀门下游的出口 17，另一方面则连接管口19和通向呼吸机11的呼气阀门的连接器21。阀门及压力及/或流量感测器(如23所示)配置于呼吸机及呼吸管15内，以提供有关吸气阶段和呼气阶段以及呼吸周期的资讯。呼吸机按呼吸周期的节律提供呼吸所需的压力和气体容积。
[0058] 一脉搏血氧仪25配置于病人13的的手上，并与呼吸机11连接。通过呼吸机11的计算机，脉搏血氧仪的信号与有关呼吸阶段的资讯在时间上构成联系关系，当中的频率和幅值会被分析。从两个呼吸阶段确定合用的最小及最大幅值，而适合之后使用的幅值变异POPV则根据公式2a/2b以及对其分别获得的幅值变异进行比较而得以确定。基于所得之POPV和限定数值k所作的判断决定是否可以增加当前的PEEP，其是否处于最大数值或是否需要进行减值。此判断亦可选择性地基于呼吸机所记录的数值或针对个别病人的特定数值，又或者，限定数值k可选择性地按所述针对个别病人的特定数值而被确立。
[0059] 若基于脉搏血氧仪以及呼吸阶段的体积描记信号而发现心脏输出容积受呼吸严重影响，便减少PEEP直至体积描记图的波形不再需要它。若病人的血流动力处于不稳定状态，PEEP只会轻微影响体积描记波形，而PEEP也可因应对有关呼吸技术的考虑所产生的需求增加至超过当前使用的PEEP。
[0060] 压力现时已知的方法和装置亦可被用于判断PEEP，引发呼吸周期并感测气体输送和氧气供应的成效，而无需理会本 发明因胸部内的压力变异而对血液动力压力作出的创造性分析。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种脉搏血氧仪的显示方法、装置及脉搏血氧仪 | 2020-05-14 | 505 |
| 无创脉搏血氧仪的LED阶梯调光方法 | 2020-05-15 | 656 |
| 生物体信息测定装置以及脉搏血氧仪 | 2020-05-16 | 11 |
| 一种通过脉搏血氧仪监测运动强度的方法 | 2020-05-17 | 610 |
| 反射式脉搏血氧仪 | 2020-05-13 | 975 |
| 一种智能、节能的指夹式脉搏血氧仪 | 2020-05-25 | 978 |
| 指夹式脉搏血氧仪 | 2020-05-20 | 380 |
| 一种带指纹识别功能的脉搏血氧仪 | 2020-05-26 | 447 |
| 一种脉搏血氧仪 | 2020-05-16 | 72 |
| 一种指环式脉搏血氧仪 | 2020-05-19 | 425 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
脉搏血氧仪热门专利
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈