呼吸机系统
阅读：427发布：2020-05-14
专利汇可以提供呼吸机系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种用于用 呼吸机 为患者通气的方法，其包括：输送固定基流；在用所述呼吸机为所述患者通气期间监视呼出流量、呼出压 力 及呼出辅助压力，以确定所监视呼出流量、所监视呼出压力及所监视呼出辅助压力；至少基于所述所监视呼出流量来检测第一触 发条 件；响应于所述检测到所述第一触发条件而触发吸气；确定不存在所述所监视呼出流量；及响应于所述确定：至少基于所述呼出流量而停止利用所述第一触发条件；基于所述所监视呼出压力及所述所监视呼出辅助压力来估计所述呼出流量，以确定所估计呼出流量；至少基于所述所估计呼出流量来检测第二触发条件；及响应于所述检测到所述第二触发条件而在所述通气期间触发吸气。，下面是呼吸机系统专利的具体信息内容。
1.一种呼吸机系统，包括：
压力产生系统，所述压力产生系统产生包含固定基流的呼吸气流；
通气管道系统，所述通气管道系统包含用于将所述压力产生系统连接到患者的患者接口；
呼出阀，所述呼出阀连接到所述通气管道系统；
多个传感器，所述多个传感器以可操作方式耦合到所述压力产生系统、所述患者及所述通气管道系统中的至少一者，以用于监视吸气压力、吸气流量、呼出压力、呼出辅助压力及呼出流量，以确定所监视吸气压力、所监视吸气流量、所监视呼出压力、所监视呼出辅助压力及所监视呼出流量；
呼出流量估计模块，所述呼出流量估计模块基于所述所监视呼出压力及所述所监视呼出辅助压力来估计所述呼出流量以确定所估计呼出流量；
驱动器，所述驱动器至少基于以下各者中的至少一者来控制所述呼出阀以将通气输送到所述患者：所述所监视呼出流量，及基于所述所监视呼出压力及所述所监视呼出辅助压力确定的所述所估计呼出流量；
主触发模块，所述主触发模块基于以下事件中最先发生的事件而触发吸气：
至少基于所述所监视呼出流量检测到第一触发条件，及
预定呼出时间量到期；
备用触发模块，所述备用触发模块基于以下事件中最先发生的事件而触发所述吸气：
至少基于所述所估计呼出流量检测到第二触发条件，及
所述预定呼出时间量到期；
控制器，所述控制器确定所述所监视呼出流量不存在，且从所述主触发模块切换到所述备用触发模块。
2.根据权利要求1所述的呼吸机系统，其进一步包括：
显示器，所述显示器显示以下各者中的至少一者：呼出流量传感器被移除的通知、所述呼出流量传感器发生故障的通知、所述所估计呼出流量及所述第二触发条件。
3.根据权利要求1所述的呼吸机系统，其中所述控制器检测到所述所监视呼出流量的所述不存在，这是因为呼出流量传感器已被移除。
4.根据权利要求1所述的呼吸机系统，其中所述控制器检测到所述所监视呼出流量的所述不存在，这是因为呼出流量传感器发生故障。
5.根据权利要求1所述的呼吸机系统，进一步包括：
显示器，所述显示器显示所述所估计呼出流量及估计呼出潮气量，其中所述呼出流量估计模块基于所述所估计呼出流量来估计呼出潮气量。
6.根据权利要求1所述的呼吸机系统，其中所述第二触发条件为检测到稳定呼出部分。
7.根据权利要求1所述的呼吸机系统，其中所述第二触发条件为违反触发阈值的基于所述固定基流及所述所估计呼出流量的流量偏差。
呼吸机系统
[0001] 本申请在2016年1月20日作为PCT国际专利申请而提交，且其要求2015年1月 20日提交的美国专利申请第14/600,261号的优先权，所述美国专利申请的公开内容以全文引用的方式并入本文中。
背景技术
[0002] 医疗呼吸机系统用于为患者提供通气及补氧支持。呼吸机通常包括通过导管或管道流体地连接到患者的加压氧气源。由于每一患者可能要求不同的通气策略，因此可针对个别患者的特定需要定制呼吸机。举例来说，已建立若干不同的呼吸机模式或设定以在各种不同情境下为患者提供更好的通气，例如强制通气模式及辅助控制通气模式。发明内容
[0003] 本发明描述用于提供允许患者触发或起始输送呼吸的新颖通气的系统及方法。此外，本发明描述用于在呼吸机未知呼出流量或呼出流量不可靠时触发通气的系统及方法。
[0004] 部分地，本发明描述一种用于用呼吸机为患者通气的方法。所述方法包含：
[0005] 输送固定基流；
[0006] 在用所述呼吸机为所述患者通气期间监视呼出流量、呼出压力及呼出辅助压力，以确定所监视呼出流量、所监视呼出压力及所监视呼出辅助压力；
[0007] 至少基于所述所监视呼出流量来检测第一触发条件；
[0008] 响应于所述检测到所述第一触发条件而触发吸气；
[0009] 确定不存在所述所监视呼出流量；及响应于所述确定：
[0010] 至少基于所述呼出流量而停止利用所述第一触发条件；
[0011] 基于所述所监视呼出压力及所述所监视呼出辅助压力来估计所述呼出流量，以确定所估计呼出流量；
[0012] 至少基于所述所估计呼出流量来检测第二触发条件；及
[0013] 响应于所述检测到所述第二触发条件而在所述通气期间触发吸气。
[0014] 本发明的又一方面描述一种呼吸机系统，其包含：压力产生系统；通气管道系统，其包含用于将所述压力产生系统连接到患者的患者接口；呼出阀，其连接到所述通气管道系统；多个传感器，其以可操作方式耦合到所述压力产生系统、所述患者及所述通气管道系统中的至少一者；呼出流量估计模块，驱动器；主触发模块；备用触发模块；及控制器。所述压力产生系统产生包含固定基流的呼吸气流。所述多个传感器监视吸气压力、吸气流量、呼出压力、呼出辅助压力及/或呼出流量，以确定所监视吸气压力、所监视吸气流量、所监视呼出压力、所监视呼出辅助压力及所监视呼出流量。所述呼出流量估计模块基于所述所监视呼出压力及所述所监视呼出辅助压力来估计所述呼出流量以确定所估计呼出流量。所述驱动器至少基于以下各者中的至少一者来控制所述呼出阀以将通气输送到所述患者：所述所监视呼出流量，及基于所述呼出压力及所述呼出辅助压力确定的所述所估计呼出流量。所述主触发模块基于发生以下事件中的至少一者的第一者而触发吸气：检测到第一触发条件；及预定呼出时间量到期。所述备用触发模块基于发生以下事件中的至少一者的第一者而触发吸气：至少基于所述所估计呼出流量检测到第二触发条件；及所述预定呼出时间量到期。所述控制器确定出所述所监视呼出流量不存在，且从所述主触发模块切换到所述备用触发模块。
[0015] 本发明的又一方面描述一种用于用呼吸机为患者通气的方法。所述方法包含：
[0016] 在用所述呼吸机为所述患者通气期间监视呼出流量、呼出压力及呼出辅助压力，以确定所监视呼出流量、所监视呼出压力及所监视呼出辅助压力；
[0017] 至少基于所述所监视呼出流量来输送通气；
[0018] 确定出所述所监视呼出流量不存在；
[0019] 响应于所述所监视呼出流量的所述不存在，至少基于所述所监视呼出压力来估计所述呼出流量以确定所估计呼出流量；及
[0020] 响应于所述所监视呼出流量的所述不存在，至少基于所述所监视呼出流量而停止输送所述通气，及至少基于所述所估计呼出流量替代地输送通气。
[0021] 在阅读以下详细描述及审阅相关联图式后将显而易见表征本文中所描述的系统及方法的这些及各种其它特征以及优点。额外特征阐述在接下来的描述中，且部分特征将从所述描述显而易见或可通过实践所述技术得知。通过书面描述中具体指出的结构及此处的权利要求书以及附图将认识并实现所述技术的益处及特征。
[0022] 应理解，前文总体描述以及以下详细描述都是示范性以及说明性的，并且意在提供对所主张的本发明的的进一步解释。
附图说明
[0023] 形成本申请的部分的以下绘制诸图说明下文所描述的系统及方法的实施例，且不意图以任何方式限制本发明的范围，本发明的范围将基于权利要求书。
[0024] 图1A为说明示范性呼吸机的实施例的图式。
[0025] 图1B说明图1A中所展示的呼吸机的实施例。
[0026] 图2说明用于在患者进行通气期间在呼吸机上触发吸气的方法的实施例。
具体实施方式
[0027] 尽管上文所介绍且下文所详细论述的技术可实施用于多种医疗装置，但本发明将论述这些技术在用于为人类患者提供通气支持的医疗呼吸机的上下文中的实施方案。所属领域的技术人员将理解，在用于人类患者的医疗呼吸机的上下文中所描述的技术可适于与例如用于非人类患者的呼吸机及一般气体运输系统的其它系统一起使用。
[0028] 医疗呼吸机用于为原本可能不能够充分呼吸的患者提供呼吸气体。在现代医疗设施中，常常可从墙壁插座获得加压空气及氧气源。因此，呼吸机可提供连接到加压空气及加压氧气的集中源的压力调节阀(或调节器)。调节阀用以调节流量，从而使得在所要压力及速率下将具有所要氧气浓度的呼吸气体供应到患者。能够独立于外部加压空气源操作的呼吸机也是可用的。
[0029] 由于每一患者可能要求不同的通气策略，因此可针对个别患者的特定需要定制呼吸机。举例来说，已建立若干不同的呼吸机模式或设定以在各种不同情境下为患者提供更好的通气，例如强制通气模式及辅助控制通气模式。辅助控制模式允许自主呼吸的患者在通气期间触发吸气。
[0030] 医疗呼吸机对患者从呼出阶段触发到吸入阶段的响应性能表示医疗呼吸机的重要特性。呼吸机的触发响应影响患者的呼吸功及整个人机同步。呼吸机的触发响应性能为患者的吸气行为(呼吸能力量值及时序特性)，以及呼吸机的气体输送动力学、流程控制参数(致动器响应、死区等)及触发算法的函数。
[0031] 在传统的流量触发模式中，基于由患者的吸气能力所产生的流量量值偏差而检测患者的吸气触发。在流量触发模式中，呼吸机在呼出阶段期间输送固定基流。因此，通过计算呼吸机净流量(基流-排出气流)并将其相比于用于进行触发的设定触发阈值来感测流量偏差。如本文中所使用，当应触发呼吸输送的情况出现时，触发条件得到满足。举例来说，当违反或超出触发阈值、预定时间量已到期及/或呼出流量变得稳定时，触发条件得到满足。
[0032] 基流为呼出期间所输送的气流且其由适当气体的所要组合构成。固定基流可由调节致动器(阀)以维持从经调节加压气体源到呼吸机回路的所要恒定流动速率的控制器产生。由调节器在不同开放位置处产生的量值或流动速率是由吸气流量传感器确定。因此，基流是由呼吸机通过测量在呼出期间经由吸气流量传感器输送到患者的气流量来确定。
[0033] 排出气流是在基流输送通过患者回路时在呼吸机呼吸的呼气阶段期间所测量。术语“呼气”及“呼出”在本文中可互换利用。因此，术语“呼气”涵盖术语“呼出”，且术语“呼出”涵盖“呼气”。术语“呼气”及“呼出”在本文中用以表示紧接着期间患者从其肺部呼出气体的吸气阶段的患者呼吸阶段。为确定由患者呼出的气体容量，将净流量(总输送流量减去通过呼出模块的总流量)用于积分。也就是说，从基流及通过呼出端口排出的患者气流的总和扣除所输送基流。在患者呼出的活跃阶段期间排出呼出模块的气流为由呼吸机输送的基流及来自患者肺部的呼出气流的总和。
[0034] 在呼吸机故障及/或系统故障的情况下，呼吸机通常发出警报并停止通气。呼吸机因为用于输送所要通气的必要参数不可靠或归因于故障不可确定而停止通气。
[0035] 举例来说，呼吸机利用若干系统及/或组件以控制将呼吸输送到患者的自主触发，例如气体源、吸气导管及阀、吸气模块、呼出导管及阀、呼出模块及控制器。呼气模块利用所测量呼气流量及/或呼气压力来控制呼出阀，以在吸气及呼出期间输送所要气流量及 /或压力。举例来说，控制器基于可由呼出流量确定的来自患者的自主呼吸能力来控制何时输送吸气。如果呼出流量不可用，则呼吸机不能够确定何时触发将呼吸输送到患者且因此停止通气。然而，期望将通气提供到其自身的呼吸能力减弱的患者。因此，本文中所公开的系统及方法在呼出流量不可用的情况下提供通气并维持舒适的人机同步。
[0036] 在一些实施例中，呼出模块包含可移除式呼出流量传感器。呼出流量传感器可经移除以进行清洗及/或替换。在不存在呼出流量传感器的情况下、在错误条件下或在呼出流量传感器的故障期间，呼出流量是未知或不可靠的。因此，所监视呼出流量不可靠或不可确定，因此常规的流量触发算法不可用于比较净流量(基流-排出气流)与触发阈值。因此，利用常规触发方法的呼吸机无法检测到患者起始的触发，且在呼出流量传感器被移除或发生故障时无法在这些呼吸机中使用自主通气模式。然而，当呼出流量不可确定时，如本文中所描述的系统及方法利用所监视呼气压力及/或所监视呼气辅助压力来估计呼出流量。
[0037] 错误条件的实例由呼出备用通气(EBUV)模式呈现，在所述模式下数据测量及获取子系统因为来自呼出流量传感器的数据不可用及/或不可靠而计算经估计呼出流量。如上文所论述，大部分常规呼吸机发布警报并终止通气。然而，EBUV模式允许呼吸机在此类条件下继续为患者通气，借此当相比于常规呼吸机时维持减少的呼吸能力及增加的人机同步。
[0038] 因此，本文中所描述的系统及方法提供用于在呼出流量不可由呼吸机确定/不可由呼吸机使用时的触发机制。举例来说，当在呼出流量传感器中检测到故障时，及/或当呼出流量传感器经移除以用于清洗及/或替换时，呼出流量不可由呼吸机确定。无需呼出流量进行触发的能力允许EBUV模式维持舒适的人机同步。本文中所描述的系统及方法提供在呼吸机无法确定呼出流量时用于自主患者的触发机制。呼吸机基于所监视呼出压力及 /或呼出辅助压力来估计呼出流量。将所估计呼出流量取代实际呼出流量，从而允许利用传统的流量触发算法。举例来说，呼吸机能够通过计算相比于用于进行触发的设定触发阈值的呼吸机净流量(基流-所估计排出气流)来确定流量偏差。
[0039] 图1A及1B为说明示范性呼吸机100的实施例的图式。图1A中所说明的示范性呼吸机100连接到人类患者150。呼吸机100包含用于经由通气管道系统130将呼吸气体循环到患者150及从所述患者循环呼吸气体的气动系统102(还被称作压力产生系统 102)，所述通气管道系统经由侵入性(例如，如所展示的气管内管路)或非侵入性(例如，鼻罩)患者接口180将患者150耦合到气动系统102。气动系统102根据预定或选定模式 (自主、辅助、强制等)及呼吸类型(压力控制、压力支持、压力辅助、容量控制、容量支持、容量受控压力标限等)将通气输送到患者150。
[0040] 通气管道系统130(或患者回路130)可为用于将气体携载到患者150及从所述患者携载气体的两分支(所展示)或一分支回路。在两分支实施例中，可提供通常被称作“Y形配件”170的配件以将患者接口180(展示为图1A中的气管内管路及图1B中的鼻罩)耦合到通气管道系统130的吸气分支132及呼出分支134。
[0041] 气动系统102可以多种方式进行配置。在本实例中，气动系统102包含与呼出分支 134耦合的呼出模块108，及与吸气分支132耦合的吸气模块104。压缩机106、储液器 124(如图1B中所说明)及/或其它加压气体源(例如，空气、氧气及/或氦气)与吸气模块104 及呼出模块108耦合以经由吸气分支132提供用于通气支持的气体源。在一实施例中，气动系统102以可操作方式与控制器110耦合且有时从所述控制器接收指导。
[0042] 吸气模块104经配置以根据规定的通气设定将气体输送到患者150及/或输送通过吸气分支132。吸气模块104与吸气输送阀101相关联及/或控制所述阀，以用于控制到患者150的气体输送及/或如图1B中所说明的通过吸气分支132的气体输送。在一些实施例中，吸气模块104经配置以根据各种呼吸机模式提供通气，例如强制及辅助模式。
[0043] 呼出模块108经配置以根据规定的通气设定从患者的肺部及/或呼出回路释放气体。因此，呼出模块108还控制通过吸气分支132及呼出分支134的气体输送。呼出模块108 控制呼出阀123，以维持规定的患者气道压力并从患者的肺部释放气流。
[0044] 呼吸机100可包含用于控制呼出阀123、呼出驱动阀125及/或呼出泵126(例如喷射泵)的驱动器103。在一些实施例中，驱动器103为如图1A及1B中所说明的呼出模块 108的部分。在其它实施例中，驱动器103包含于呼吸机100的不同系统或模块(例如气动系统102或控制器110)中。驱动器103控制呼出阀123以降低吸入期间所输送的超压来达成所要吸气压力。此外，驱动器103控制呼出阀123以在呼出期间输送所要PEEP。在一些实施例中，基于通过利用所监视呼出压力及所监视呼出流量进行计算的控制算法来控制驱动器103。所监视呼出流量及压力是由下文进一步详细论述的多个传感器107 中的一或多者确定。
[0045] 在一些实施例中，驱动器103为差分驱动器。在其它实施例中，驱动器103为脉冲宽度调制驱动器。上文所列举的驱动器并不意图为限制性的。呼吸机100可利用用于控制呼吸机中的呼出模块108的任何合适驱动器。
[0046] 在一些实施例中，如图1B中所说明，驱动器103的驱动器电路103a通信地耦合到呼出阀123及一或多个呼气传感器，例如如图1B中所说明的呼气流量传感器111a、呼气压力传感器111b及呼出辅助压力传感器111c。在另外实施例中，驱动器103的驱动器电路103a通信地耦合到位于呼出辅助压力传感器111c的上游的呼出泵126及呼出驱动阀125(例如电磁阀)。此外，驱动器103通信地耦合到呼吸机100的其它系统及模块，例如呼出模块108、吸气模块104及/或控制器110。
[0047] 呼气压力传感器111b及呼出辅助压力传感器111c为监视呼出分支134中的不同位置处的气体压力的压力传感器。呼出压力传感器111b直接位于来自患者的呼出流动路径中，且监视来自患者的气体压力以确定所监视呼出压力。呼出辅助压力传感器111c 为定位于呼出分支134内不同于呼出压力传感器111b的位置的第二位置处的除呼出压力传感器111b之外的任何压力传感器。在一些实施例中，呼出辅助压力传感器111c为如图1B中所说明的呼出驱动压力传感器。呼出驱动压力传感器为远离来自患者的呼出流动路径而定位(或并不直接与呼出流动路径在一条直线上)，且替代地监视来自呼出泵 126及/或呼出驱动阀125的气体压力以确定所监视呼出驱动压力的传感器。因此，呼出压力或所监视呼出压力是从呼出流量传感器111b的读数确定。此外，呼出辅助压力或所监视呼出辅助压力是从呼出辅助压力传感器111c的读数确定。另外，呼出驱动压力或所监视呼出驱动压力(一种类型的呼出辅助压力)是从呼出驱动压力传感器(一种类型的辅助压力传感器111c)的读数确定。
[0048] 呼吸机100还包含根据规定的通气设定触发吸气的主触发模块113。在一些实施例中，如图1A中所说明，主触发模块113包含于控制器110中。在其它实施例中，主触发模块113包含于例如气动系统102的不同系统或模块中。在一实施例中，主触发模块 113基于至少两个事件中的第一者而触发吸气，所述事件例如预定时间量到期及检测到第一触发条件。在其它实施例中，主触发模块113基于预定呼气时间量到期及/或检测到第一触发条件而触发吸气。
[0049] 存在由呼吸机100利用以用于检测第一触发条件的若干不同触发事件类型或系统及 /或方法。在一些实施例中，用于检测患者呼吸能力的触发事件类型可由操作员选定或输入。在一些实施例中，触发事件类型由呼吸机自动选定。呼吸机可利用用于确定患者触发事件的任何合适类型的触发检测，例如鼻部检测、隔膜检测及/或大脑信号检测。此外，呼吸机可经由压力监视方法、流量监视方法、神经肌肉信号的直接或间接测量或任何其它合适方法来检测患者触发。适于此检测的传感器107可包含如所属领域的技术人员已知用于呼吸机的任何合适感测装置。另外，呼吸机对压力及/或流量改变的敏感度可经调整，使得呼吸机可适当地检测到患者呼吸能力，也就是说，压力或流量改变的设定越低，呼吸机对患者触发的敏感度可越高。
[0050] 替代性地，呼吸机可检测流量触发事件。具体来说，呼吸机可监视回路流量，如上文所描述。如果呼吸机在呼气期间检测到少量流量下降，则此又可指示患者正尝试吸气。在此状况下，呼吸机检测到可归因于少量气体重定向到患者的肺部(响应于如上文所论述的轻微负压梯度)的基线流量(或基流)下降。基流是指使得呼吸机能够检测呼气流量改变及患者触发的在呼气期间存在于回路中的恒定气流。举例来说，虽然气体大体上是在呼气期间从患者的肺部流出，但流量下降可是由于一些气体响应于患者肺部与身体表面之间的轻微负压梯度而经重定向并流到肺部中而发生。因此，当呼吸机检测到低于基流达预定阈值量的少量流量下降(例如，低于基流2L/min)时，则可将所述下降解释为患者触发事件且可因此通过输送呼吸气体来起始吸气。
[0051] 在一个实施例中，呼吸机100经预配置以在预定呼气时间量之后输送吸气，以防止患者150变得通气不足。因此，预定呼气时间量(例如，在一些呼吸机中称为呼吸暂停间隔)在此实施例中为触发阈值。举例来说，主触发模块113将在20秒、30秒或60秒的呼气时间之后自动地触发吸气。在一些实施例中，预定时间量是由临床医生及/或呼吸机100 基于患者150是否为婴儿、儿童、成人、男性、女性及/或正遭受特定疾病病况而确定。
[0052] 呼吸机100包含当由控制器110检测到的故障确立呼气流量不可确定或不可靠时估计呼气流量的流量估计模块117。在一些实施例中，如图1A中所说明，控制器110包含流量估计模块117。在其它实施例中，气动系统102包含流量估计模块117。术语“不可确定”与“不可靠”虽然具有不同含义，但在本文中可互换利用。因此，术语“不可靠”涵盖术语“不可确定”，且术语“不可确定”涵盖“不可靠”。在先前系统中，如果呼气流量不可确定或如果呼气流量传感器111a被移除，则利用常规触发方法的呼吸机可能不再输送自主通气。为了提供自主通气，呼吸机100基于如由多个传感器107中的一或多者确定的所监视呼气压力及/或所监视呼气辅助压力来估计呼气流量。由于估计出呼气流量，因此呼吸机100可继续自主通气，从而维持人机同步及/或患者舒适性。在一些实施例中，流量估计模块117为呼气模块108的部分，且通信地耦合到呼气流量传感器111a、呼气压力传感器111b及/或呼气辅助压力传感器111c。在其它实施例中，流量估计模块117为吸气模块104或控制器110的部分。流量估计模块117还可通信地耦合到备用触发模块115。
[0053] 在一些实施例中，流量估计模块117利用以下方程式#1确定所估计呼气流量：
[0054]
[0055] 其中，
[0056] Pexp＝以cmH2O为单位的所测量呼气压力值；
[0057] Pdrv＝以cmH2O为单位的所测量呼气辅助压力值；
[0058] Qexp＝以lpm为单位的所测量呼气流量(EVQ)值；及
[0059] a,b,c＝恒定系数。
[0060] 为了利用方程式#1，由呼吸机100或流量估计模块117在呼气流量可确定时在校准测试期间确定恒定流量系数。校准测试包含在输送恒定呼气流量时测量并存储Pexp及Pdrv的值。可通过每次输送不同呼气流量将此测试重复三次。所存储Pexp、Pdrv及Qexp用于通过求解上文所列的方程式#1而获得恒定系数a、b及c。一旦确定了用于一患者的恒定系数，直至需要时都由呼吸机100或流量估计模块117存储所确定的恒定系数。当控制器 110检测到所监视呼气流量不可确定或不可靠时，流量估计模块117从方程式#1导出下文所列的方程式#2以确定所估计呼气流量：
[0061]
[0062] 其中，
[0063] ＝以lpm为单位的所估计呼气流量(EVQ)值。
[0064] 因为呼气流量在呼气流量传感器111a的移除或故障期间不可确定，所以可基于所估计呼气流量确定所输送PEEP的量。此外，所估计呼气流量由吸气模块104用于吸气控制算法中以输送所要吸气压力。基于呼气控制算法控制驱动器103以输送通过利用所估计呼气流量计算的PEEP。所监视呼气压力及/或辅助压力是由多个传感器107中的一或多者确定。在一些实施例中，所监视呼气压力及/或呼气辅助压力是由呼气压力传感器 111b及呼气辅助压力传感器111c确定。
[0065] 在另外实施例中，当呼气流量不可确定时，通常通过利用呼气流量确定或计算出的其它参数是通过利用所估计呼气流量确定。举例来说，可利用所估计呼气流量确定所估计呼出潮气量。在一些实施例中，流量估计模块117基于所估计呼气流量确定这些额外估计参数。在其它实施例中，控制器110或气动系统102基于所估计呼气流量确定这些额外估计参数。例如所估计呼气潮气量的这些估计参数被传达到呼吸机100的其它组件，例如显示器122。
[0066] 此外，在一些实施例中，呼吸机100包含备用触发模块115。在一些实施例中，备用触发模块115在呼吸机处于EBUV模式时根据规定的通气设定触发吸气。当呼吸机100 或呼吸机的子系统(例如控制器110)检测到呼气流量传感器111a的故障或移除时，控制器110利用备用触发模块115。故障/移除妨碍确定出所监视呼气流量。在一些实施例中，如图1A中所说明，控制器110包含备用触发模块115。在其它实施例中，气动系统102 包含备用触发模块115。
[0067] 在一些实施例中，备用触发模块115基于至少两个事件中的第一者触发吸气，例如预定时间量到期及检测到第二触发条件。在其它实施例中，备用触发模块115基于预定时间量到期及/或检测到第二触发条件而触发吸气。在一些实施例中，第二触发条件为基于流量偏差的触发阈值。在另一实施例中，第二触发条件为吸气触发阈值。在一实施例中，备用触发模块115利用由气动系统102输送的固定基流(例如(但不限于)1.5LPM)及由流量估计模块117估计的所估计呼气流量，以确定将相比于触发阈值的流量偏差或净流量。如果流量偏差违反触发阈值，则控制器110指示气动系统102输送呼吸。
[0068] 在一些实施例中，通过从固定基流及所估计呼出流量中的另一者添加或减去一者来确定流量偏差。因为呼出流量不可确定，所以所估计呼出流量用于确定将相比于触发阈值的流量偏差。使用所估计呼出流量允许呼吸机继续针对所述患者触发自主呼吸，从而因此维持人机同步及患者舒适性。所估计呼出流量由流量估计模块117确定。在一实施例中，如果备用触发模块115在呼出期间确定呼吸机及/或患者参数满足及/或超出吸气触发阈值，则备用触发模块115指示吸气模块104输送吸气，此有效地终止呼出阶段。在另一实施例中，备用触发模块115包含于例如气动系统102的不同系统中。
[0069] 如果备用触发模块115在呼出期间确定呼吸机及/或患者参数并不满足及/或超出吸气触发阈值，则备用触发模块115继续监视呼吸机及/或患者参数并将其相比于触发阈值，直至呼吸机及/或患者参数满足及/或超出触发阈值、呼出流量可确定或直至预定呼出时间量到期为止。如果未在预定时间量内违反触发阈值，则呼吸机100将在预定呼出时间量到期时输送呼吸。在一些实施例中，预定呼出时间量(例如(但不限于)20秒、30 秒或60秒的呼出时间)在输送呼吸之后开始流逝。预定时间量可由临床医生输入或由呼吸机计算出。
[0070] 在另一实施例中，当患者150达到如由备用触发模块115确定的稳定呼出部分时，满足第二触发条件。为了确定稳定呼出部分，呼吸机100监视所估计呼出流量。在一些实施例中，备用触发模块115在呼出期间在限定周期到期之后的设定周期内收集多个呼出流量估计。如本文中所使用的限定周期为在呼出开始时开始的预定时间周期。患者150 被阻止在限定周期的预定时间周期期间触发通气。举例来说，限定周期可为25ms、50 ms、100ms、200ms及/或用于阻止患者150触发吸气的任何其它合适的时间周期。在其它实施例中，备用触发模块115在不利用限定周期的情况下确定稳定呼出部分。在一实施例中，备用触发模块
115通过监视每一计算循环所估计的呼出流量来确定稳定性。在一些实施例中，计算循环为每5ms。如果两个连续呼出流量估计之间的差值为零或约为零，则已确定出稳定呼出部分且备用触发模块115将指示呼吸机100输送呼吸。在额外实施例中，当患者150在达到稳定呼出部分之后检测到如由备用触发模块115确定的负向基流改变时，满足第二触发条件。
115通过监视每一计算循环所估计的呼出流量来确定稳定性。在一些实施例中，计算循环为每5ms。如果两个连续呼出流量估计之间的差值为零或约为零，则已确定出稳定呼出部分且备用触发模块115将指示呼吸机100输送呼吸。在额外实施例中，当患者150在达到稳定呼出部分之后检测到如由备用触发模块115确定的负向基流改变时，满足第二触发条件。
[0071] 在一些实施例中，触发模块113、115将流动速率改变用作吸气触发阈值。举例来说，吸气触发阈值可为每分钟-1.5公升(LPM)、-2LPM、-3LPM、-4LPM、-5LPM、-6 LPM、-7LPM及-8LPM的流动速率改变，或可为流动速率改变的范围，例如-3LPM到 -6LPM或-4LPM到-7LPM的范围。此列表仅为示范性的且并不意图为限制性的。触发模块113、115可利用任何合适的流动速率改变以用于触发吸气。举例来说，在一些实施例中，触发阈值为至少1.5LPM的任何检测到的流动速率下降。
[0072] 控制器110以可操作方式与气动系统102、例如(但不限于)多个传感器107的信号测量及获取系统，及操作员接口120耦合，所述操作员接口可使得操作员能够与呼吸机100 交互(例如，改变呼吸机设定、选择操作模式、查看监视参数等)。
[0073] 在一些实施例中，控制器110包含存储器112、一或多个处理器116、存储装置114 及/或常见于命令及控制计算装置中的其它组件类型，如图1A中所说明。在替代性实施例中，控制器110为分离于操作员接口120及气动系统102的组件。在其它实施例中，控制器110位于呼吸机100的其它组件中，例如压力产生系统102(也被称作气动系统102) 中。
[0074] 存储器112包含非暂时性计算机可读存储媒体，其存储由处理器116执行且控制呼吸机100的操作的软件。在一实施例中，存储器112包含例如快闪存储器芯片的一或多个固态存储装置。在替代性实施例中，存储器112可为通过大容量存储装置控制器(未图示)及通信总线(未图示)连接到处理器116的大容量存储装置。尽管本文中含有的计算机可读媒体的描述是指固态存储装置，但所属领域的技术人员应了解，计算机可读存储媒体可为可由处理器116接入的任何可用媒体。也就是说，计算机可读存储媒体包含以用于存储例如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据的信息的任何方法或技术实施的非暂时性、易失性及非易失性、可移除式及非可移除式媒体。举例来说，计算机可读存储媒体包含RAM、ROM、EPROM、EEPROM、快闪存储器或其它固态存储器技术、CD-ROM、DVD或其它光学存储装置、盒式磁带、磁带、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用于存储所要信息且可由计算机接入的任何其它媒体。
[0075] 此外，控制器110确定呼出流量是否不可确定及/或不可靠。因此，控制器110确定呼出流量传感器111a是否已移除或呼出流量传感器111a是否发生故障。如果控制器110 确定呼出流量传感器111a被移除及/或发生故障，则所监视呼气流量不可靠。
[0076] 所属领域中当前利用且已知用于确定传感器中的故障或用于确定传感器是否已被移除的若干不同系统及方法。控制器110利用这些已知系统或方法中的任一者来检测故障或移除。举例来说，可基于呼出模块108的呼出流量传感器111a的电压改变、温度改变、瓦数改变、系数改变、湿度改变及/或过流改变来检测故障或移除。
[0077] 如果控制器110确定呼出流量不可确定，则控制器110从主触发模块113切换到备用触发模块115或指示进行所述切换。在一实施例中，备用触发模块115激活流量估计模块117，其基于所监视吸气压力及/或所监视吸气流量来估计呼出流量。呼吸机100甚至能够在呼出流量传感器被移除或发生故障时维持自主呼吸通气模式。在自主呼吸通气模式期间，吸气触发是基于所估计呼出流量而非所监视呼出流量。此外，控制器110指示气动系统102输送EBUV通气模式。EBUV模式为自主通气模式。在自主呼吸的吸气及呼出期间将针对患者
150管理的压力是由呼吸机100确定。此外，用于患者150的吸气时间及呼吸速率也是由呼吸机100确定。这些变量确定每一自主呼吸吸气及呼出期间输送到患者150的气体的压力。对于EBUV模式，当吸气时间等于规定的吸气时间时，呼吸机100起始呼出。呼出从吸气结束持续到直至检测到吸气触发或直至预定时间量到期为止。在检测到吸气触发之后，将另一自主呼吸给予患者150。
150管理的压力是由呼吸机100确定。此外，用于患者150的吸气时间及呼吸速率也是由呼吸机100确定。这些变量确定每一自主呼吸吸气及呼出期间输送到患者150的气体的压力。对于EBUV模式，当吸气时间等于规定的吸气时间时，呼吸机100起始呼出。呼出从吸气结束持续到直至检测到吸气触发或直至预定时间量到期为止。在检测到吸气触发之后，将另一自主呼吸给予患者150。
[0078] 在EBUV模式期间，呼吸机100在口腔处维持相同压力波形，而不管肺部或气道特性的变化，例如呼吸顺应性及/或呼吸阻力。然而，容量及流量波形可基于肺部及气道特性而变动。在一些实施例中，呼吸机100基于尚未被所确定故障破坏的已知呼吸机参数 (例如重量、高度、性别、年龄及疾病病况)来确定设定压力(包含吸气压力及PEEP)、吸气时间及呼吸速率。在其它实施例中，设定压力(包含吸气压力及PEEP)、吸气时间及呼吸速率是由呼吸机100在检测到不可确定的呼出流量之后预定，且其对于由呼吸机100 通气的任何患者150是相同的。
[0079] 如果控制器110并未确定出故障或并未确定出不存在呼出流量，则控制器110并不改变到备用触发模块115且继续利用主触发模块113触发吸气。在一些实施例中，如果控制器110确定出故障或确定出不存在呼出流量，则控制器110从主触发模块113切换到备用触发模块115以触发吸气。在一些实施例中，控制器110为呼出模块108的部分。在一些实施例中，控制器110为气动系统102的部分。在其它实施例中，控制器110为分离于气动系统102的模块。
[0080] 呼吸机100还包含通信地耦合到呼吸机100的多个传感器107。传感器107可位于气动系统102中、通气管道系统130中及/或患者150上。图1A的实施例说明在气动系统102中的多个传感器107。
[0081] 传感器107可与呼吸机100的各种组件通信，例如气动系统102、其它传感器107、呼出模块108、吸气模块104、处理器116、控制器110及任何其它合适的组件及/或模块。在一个实施例中，传感器107产生输出并将此输出发送到气动系统102、其它传感器107、呼出模块108、吸气模块104、处理器116、控制器110、主触发模块113、备用触发模块115、流量估计模块117及任何其它合适的组件及/或模块。
[0082] 传感器107可利用任何合适的感觉或推导技术来监视与患者150的通气相关联的一或多个患者参数或呼吸机参数。传感器107可检测到(例如)指示患者吸气或呼出触发呼吸能力的患者参数改变。传感器107可放置于(例如)通气回路或通信地耦合到呼吸机100 的其它装置内的任何合适位置中。此外，传感器107可放置于例如通气回路内或呼吸机 100的组件或模块内的任何合适内部位置中。举例来说，传感器107可耦合到吸气模块 104及/或呼出模块108，以用于检测(例如)吸气流量改变、吸气压力改变、呼气压力改变及呼气流量改变。在其它实例中，传感器107可贴附到通气管道130或可内嵌于管道自身中。根据一些实施例，传感器107可提供在肺部(或隔膜)处或附近，以用于检测肺部中的压力。另外或替代性地，传感器107可贴附或内嵌于Y形配件170及/或患者接口180中或附近。可根据本文中所描述的实施例利用可用于在通气处理期间监视可测量参数的改变的任何感觉装置。
[0083] 举例来说，在一些实施例中，呼吸机100的一或多个传感器107包含如图1B中所说明的吸气流量传感器109a及呼出流量传感器111a。在一个实施例中，吸气流量传感器109a位于吸气分支132中，且由吸气模块104及/或流量估计模块117控制。然而，吸气流量传感器109a可位于任何合适位置中以用于监视吸气流量，且可由任何合适的呼吸机组件(例如压力产生系统102)监视。在一个实施例中，呼出流量传感器111a位于呼出分支134中，且由呼出模块108及/或控制器110(包含主触发模块113及/或备用触发模块115)监视。然而，呼出流量传感器111a可位于任何合适位置中以用于监视呼出流量，且可由任何合适的呼吸机组件(例如压力产生系统102及驱动器103)监视。在一些实施例中，呼出流量传感器111a为可移除式的且位于如图1B中所说明的呼出阀123 的下游。
[0084] 此外，在一些实施例中，呼吸机100的一或多个传感器107还包含如图1B中所说明的吸气压力传感器109b、呼出压力传感器111b及/或呼出辅助压力传感器111c。在一个实施例中，吸气压力传感器109b位于吸气分支132中，且由吸气模块104及流量估计模块117控制。然而，吸气压力传感器109b可位于任何合适位置中以用于监视吸气压力，且可由任何合适的呼吸机组件(例如压力产生系统102)监视。在一个实施例中，呼出压力传感器111b位于呼出分支134中，且由呼出模块108及/或控制器110监视。然而，呼出压力传感器111b可位于任何合适位置中以用于监视呼出压力，且可由任何合适的呼吸机组件(例如压力产生系统102及驱动器103)监视。在一些实施例中，如图 1B中所说明，呼出压力传感器111b位于呼出泵126及/或呼出阀123的上游。呼出辅助压力传感器111c在呼出分支134中位于呼出泵126的下游，且由呼出模块108及/或控制器110监视。然而，呼出辅助压力传感器111c可位于任何合适位置中以用于监视呼出辅助压力，且可由任何合适的呼吸机组件(例如压力产生系统102及驱动器103)监视。
[0085] 呼出压力传感器111b及呼出辅助压力传感器111c测量呼出压力，而呼出流量传感器111a测量呼出流量。呼出流量传感器111a为不同于呼出压力传感器111b及呼出辅助压力传感器111c的传感器类型。
[0086] 如应了解，参考运动方程式，通气参数是高度相关的，且根据实施例，可直接或间接地监视通气参数。也就是说，可由一或多个传感器107直接监视参数，如上文所描述，或可根据运动方程式或其它已知关系通过推导来间接地监视或估计参数。
[0087] 在一些实施例中，调整传感器测量值的误差。在一些实施例中，调整呼出流量传感器111a的误差。举例来说，在流量校准测试期间，可将呼出流量传感器111a读数相比于患者回路130中的另一更准确流量传感器。可由呼吸机100计算并存储呼出流量传感器111a测量值与此另一流量传感器的测量值之间的差值。在一些实施例中，吸气流量传感器比呼出流量传感器111a更准确，且在流量校准测试期间利用所述吸气流量传感器以计算呼出流量传感器误差。此所存储差值应表示呼出流量传感器111a误差，且因而可在校准之后被添加到患者通气期间的每一呼出流量传感器111a测量值以调整此所确定误差。调整呼出流量传感器111a或其它传感器的误差能改进人机同步。
[0088] 气动系统102可包含多种其它组件，包含混合模块、阀、管道、储液器124、过滤器等。举例来说，图1B说明使用储液器124。
[0089] 在一个实施例中，呼吸机100的操作员接口120包含通信地耦合到呼吸机100的显示器122。显示器122提供用于接收临床医生输入的各种输入屏幕，及用于向临床医生呈现有用信息的各种显示屏幕。在一个实施例中，显示器122经配置以包含图形用户接口(GUI)。GUI可为交互式显示器(例如，触敏屏或其它)，且可提供用于接收输入及接口命令操作的各种窗口及元件。替代性地，与呼吸机100的其它合适通信构件可(例如)由滚轮、键盘、鼠标或其它合适的交互装置提供。因此，操作员接口120可通过显示器122 接受命令及输入。
[0090] 显示器122还可提供关于患者150的身体条件的呈各种通气数据形式的有用信息。有用信息可由呼吸机100基于由处理器116所收集的数据导出，且有用信息可以曲线图、波形表示、饼状图、文本形式或其它合适的图形显示形式显示给临床医生。举例来说，患者数据可显示在GUI及/或显示器122上。另外或替代性地，患者数据可被传达到经由任何合适构件耦合到呼吸机100的远程监视系统。在一些实施例中，显示器122可说明EBUV模式及/或由呼吸机100已知、接收或存储的任何其它信息的使用，所述信息例如所估计呼出流量、利用所估计呼出流量的净流量、所估计呼出潮气量、预定流量偏差触发阈值、预定时间量到期之前的剩余时间的显示表示及/或基于所估计呼出流量确定的其它参数。
[0091] 图2说明用于在患者进行通气期间在呼吸机上触发吸气的方法200的实施例。此外，方法200在检测到妨碍确定呼出流量及/或使之不可靠的呼出流量传感器故障或呼出流量传感器移除之后提供通气。在呼出流量不可确定之后所提供的通气在本文中被称作呼出备用通气模式(EBUV)。方法200以开始通气开始。
[0092] 如所说明，方法200包含固定基流输送操作202。在固定基流输送操作202期间，呼吸机输送固定基流。固定基流为从吸气分支到呼出分支通过通气管道系统的连续气流。此连续流允许呼吸机触发吸气以及确定患者当前所处的呼吸阶段(亦即，吸入、呼出或呼吸之间)。举例来说，如果通过呼出分支的气流相等且相反于通过吸气分支的气流，则呼吸机确定患者当前处于呼吸之间，这是由于不存在流入或流出患者肺部的气流。在另外实例中，如果通过吸气分支的气流超出通过呼出分支的气流，则呼吸机确定患者正吸入且气流流向患者的肺部。在又一实例中，如果通过呼出分支的气流超出通过吸气分支的气流，则呼吸机确定患者正呼出且气流从患者的肺部(及吸气分支)流动通过呼出分支。
[0093] 此外，方法200包含监视操作204。在监视操作204期间，呼吸机监视呼吸机参数。在一些实施例中，呼吸机在监视操作204期间监视众多呼吸机参数。如本文中所使用，呼吸机参数包含可由呼吸机监视的任何参数。在一实施例中，呼吸机在监视操作204期间监视吸气流量、吸气压力、呼出流量、呼出压力及/或辅助压力。适于此检测的传感器可包含如由所属领域的技术人员已知用于呼吸机的任何合适感测装置，例如吸气流量传感器、吸气压力传感器、呼出流量传感器、呼出压力传感器及/或呼出辅助压力传感器。在一实施例中，呼吸机在监视操作204期间至少基于所监视呼出流量来输送通气。
[0094] 方法200进一步包含故障决策操作206。在故障决策操作206期间，呼吸机确定呼出流量是否不可确定。呼吸机在故障决策操作206期间确定如果呼出流量传感器被移除或如果呼出流量传感器发生故障，则呼出流量不可确定。
[0095] 所属领域中当前利用且已知用于确定呼出流量传感器的故障或移除的若干不同系统及方法。呼吸机在故障决策操作206期间利用这些已知系统或方法中的任一者来检测故障或移除。举例来说，可基于呼出流量传感器的电压改变、温度改变、瓦数改变、系数改变、湿度改变及/或过流改变检测到故障或移除。在一实施例中，在故障决策操作 206期间，如果呼吸机确定出故障或移除，则呼吸机显示相关于故障、移除或EBUV模式的信息，例如(但不限于)显示使用EBUV模式的指示符、所估计呼出流量值、流量偏差、流量偏差触发阈值、触发阈值、用作触发阈值的预定时间量、所估计呼出潮气量、利用所估计呼出流量确定的其它估计参数、呼出流量传感器已被移除的指示符或通知，及/或呼出流量传感器中存在故障的指示符或通知。
[0096] 如果呼吸机在故障决策操作206期间确定呼出流量不可确定，则呼吸机选择执行估计操作210。如果呼吸机在故障决策操作206期间能够确定呼出流量，则呼吸机选择执行所监视触发检测操作208。
[0097] 方法200包含所监视触发检测操作208。呼吸机在所监视触发检测操作208期间确定是否检测到第一吸气触发。当所监视患者及/或呼吸机参数超出或违反吸气触发阈值时，检测到第一吸气触发。在一些实施例中，吸气触发阈值是从操作员输入接收。在其它实施例中，吸气触发阈值是基于呼吸机及/或患者参数。在一些实施例中，低于所输送基流的净负向流动速率改变为吸气触发阈值。举例来说，吸气触发阈值可为-1.5LPM、 -2LPM、-3LPM、-4LPM、-5LPM、-6LPM、-7LPM及-8LPM的流动速率改变，或可为流动速率改变的范围，例如-
3LPM到-6LPM或-4LPM到-7LPM的范围。此列表仅为示范性的且并不意图为限制性的。呼吸机可在所监视触发检测操作208期间将低于所输送基流的任何合适流动速率改变用作吸气触发阈值。在一实施例中，将已知固定基流与所监视呼出流量例如算术地组合，以确定将相比于吸气触发阈值的第一净流量或第一流量偏差。呼出期间通过呼出模块的少量基流下降可指示患者正尝试吸气。基流下降可归因于气体重定向到患者的肺部(响应于轻微负压梯度)。
3LPM到-6LPM或-4LPM到-7LPM的范围。此列表仅为示范性的且并不意图为限制性的。呼吸机可在所监视触发检测操作208期间将低于所输送基流的任何合适流动速率改变用作吸气触发阈值。在一实施例中，将已知固定基流与所监视呼出流量例如算术地组合，以确定将相比于吸气触发阈值的第一净流量或第一流量偏差。呼出期间通过呼出模块的少量基流下降可指示患者正尝试吸气。基流下降可归因于气体重定向到患者的肺部(响应于轻微负压梯度)。
[0098] 在另一实施例中，当患者达到如由呼吸机在所监视触发检测操作208期间确定的稳定呼出部分时，满足第一触发条件。为了确定稳定呼出部分，呼吸机监视呼出流量及/ 或呼出压力。在一些实施例中，在所监视触发检测操作208期间，呼吸机在呼出期间在限定周期到期之后的设定周期内收集多个呼出流量及/或呼出压力读数。如本文中所使用的限定周期为在呼出开始时开始的预定时间周期。患者被阻止在限定周期的预定时间周期期间触发通气。举例来说，限定周期可为25ms、50ms、100ms、200ms及/或用于阻止患者触发吸气的任何其它合适的时间周期。在一实施例中，呼吸机在所监视触发检测操作208期间通过监视每一计算循环的呼出流量来确定稳定性。在一些实施例中，计算循环为每5ms。如果两个连续呼出流量读数之间的差值为零或靠近零，则已确定出稳定呼出部分且呼吸机选择执行输送操作214。
[0099] 在一实施例中，如果呼吸机在所监视触发检测操作208期间确定呼出期间的呼吸机及/或患者参数满足及/或超出吸气触发阈值或第一触发条件，则呼吸机选择执行输送操作214。如果呼吸机在所监视触发检测操作208期间确定呼出期间的呼吸机及/或患者参数并不满足及/或超出吸气触发阈值或第一触发条件，则呼吸机再次执行故障决策操作 206。
[0100] 在一个实施例中，呼吸机经预配置以在预定呼出时间量之后选择执行输送操作214，以防止患者变得通气不足。因此，预定呼出时间量(例如，在一些呼吸机中称为呼吸暂停间隔)在此实施例中为触发阈值或第一触发条件。举例来说，呼吸机在所监视触发检测操作208期间将在20秒、30秒或60秒的呼出时间之后自动选择执行输送操作214。在一些实施例中，预定时间量可由临床医生输入或由呼吸机计算出。在一些实施例中，预定时间量是由临床医生及/或呼吸机基于患者是否为婴儿、儿童、成人、男性、女性及/或正遭受特定疾病病况而确定。
[0101] 方法200包含估计操作210。呼吸机在估计操作210期间确定所估计呼出流量或用更当前的所估计呼出流量更新先前计算出的所估计呼出流量。呼出流量是经估计得出，这是因为在呼出流量传感器发生故障或被移除的情况下，呼吸机并不能够确定可靠的呼出流量。举例来说，呼吸机在EBUV期间无法确定呼出流量。在一实施例中，呼吸机在估计操作210期间基于所监视呼出流量而停止提供通气，并至少基于所估计呼出流量替代地提供通气。一旦确定出所估计呼出流量，呼吸机选择执行所估计触发检测操作212。
[0102] 呼吸机在估计操作210期间基于所监视呼出压力及/或呼出辅助压力来确定所估计呼出流量。在一些实施例中，呼吸机在估计操作210期间利用方程式#2来确定所估计呼出流量。为了利用方程式#2，在估计操作210期间，呼吸机在呼出流量可利用方程式#1 确定时在校准测试期间确定恒定流量系数。一旦确定了用于一患者的恒定系数，由呼吸机存储所确定的恒定系数以供估计操作210使用。
[0103] 在一些实施例中，呼吸机在估计操作210期间利用所估计呼出流量来确定额外参数。利用所估计呼出流量确定的参数在本文中被称作估计参数。举例来说，所估计呼出流量可由呼吸机在估计操作210期间利用以确定所估计呼出潮气量。
[0104] 方法200包含所估计触发检测操作212。呼吸机在所估计触发检测操作212期间确定是否检测到第二吸气触发。当所估计患者及/或呼吸机参数超出或违反吸气触发阈值时，检测到第二吸气触发。在一些实施例中，吸气触发阈值是从操作员输入接收。在其它实施例中，吸气触发阈值是基于呼吸机及/或患者参数。在一些实施例中，低于所输送基流的净负向流动速率改变为吸气触发阈值。举例来说，吸气触发阈值可为-1.5LPM、 -2LPM、-3LPM、-4LPM、-5LPM、-6LPM、-7LPM及-8LPM的流动速率改变，或可为流动速率改变的范围，例如-
3LPM到-6LPM或-4LPM到-7LPM的范围。此列表仅为示范性的且并不意图为限制性的。呼吸机可在所估计触发检测操作212期间将低于所输送基流的任何合适流动速率改变用作吸气触发阈值。因为所监视呼出流量不可确定或不可靠，所以将所估计呼出流量与已知固定基流例如算术地组合，以确定将相比于吸气触发阈值的第二净流量或第二流量偏差。呼出期间通过呼出模块的少量基流下降可指示患者正尝试吸气。基流下降可归因于气体重定向到患者的肺部(响应于轻微负压梯度)。
3LPM到-6LPM或-4LPM到-7LPM的范围。此列表仅为示范性的且并不意图为限制性的。呼吸机可在所估计触发检测操作212期间将低于所输送基流的任何合适流动速率改变用作吸气触发阈值。因为所监视呼出流量不可确定或不可靠，所以将所估计呼出流量与已知固定基流例如算术地组合，以确定将相比于吸气触发阈值的第二净流量或第二流量偏差。呼出期间通过呼出模块的少量基流下降可指示患者正尝试吸气。基流下降可归因于气体重定向到患者的肺部(响应于轻微负压梯度)。
[0105] 在另一实施例中，当患者达到如由呼吸机在所估计触发检测操作212期间确定的稳定呼出部分时，满足第二触发条件。为了确定稳定呼出部分，呼吸机在所估计触发检测操作212期间监视所估计呼出流量。在一些实施例中，在所估计触发检测操作212期间，呼吸机在呼出期间在限定周期到期之后的设定周期内收集多个呼出流量估计。如本文中所使用的限定周期为在呼出开始时开始的预定时间周期。患者被阻止在限定周期的预定时间周期期间触发通气。举例来说，限定周期可为25ms、50ms、100ms、200ms及/ 或用于阻止患者触发吸气的任何其它合适的时间周期。在一实施例中，呼吸机在所估计触发检测操作212期间通过监视每一计算循环的所估计呼出流量来确定稳定性。在一些实施例中，计算循环为每5ms。如果两个连续呼出流量估计之间的差值为零或靠近零，则已确定出稳定呼出部分且呼吸机选择执行输送操作214。
[0106] 在一实施例中，如果呼吸机在所估计触发检测操作212期间确定呼出期间的呼吸机及/或患者参数满足及/或超出吸气触发阈值或第二触发条件，则呼吸机选择执行输送操作214。如果呼吸机在所估计触发检测操作212期间确定呼出期间的呼吸机及/或患者参数并不满足及/或超出吸气触发阈值或第二触发条件，则呼吸机再次执行故障决策操作 206。
[0107] 在一个实施例中，呼吸机经预配置以在预定呼出时间量之后选择执行输送操作214，以防止患者变得通气不足。因此，预定呼出时间量在此实施例中为触发阈值或第二触发条件。举例来说，呼吸机在所估计触发检测操作212期间将在20秒、30秒或60秒的呼出时间之后自动选择执行输送操作214。在一些实施例中，预定时间量可由临床医生输入或由呼吸机计算出。在一些实施例中，预定时间量是由临床医生及/或呼吸机基于患者是否为婴儿、儿童、成人、男性、女性及/或正遭受特定疾病病况而确定。
[0108] 此外，方法200包含输送操作214。呼吸机在输送操作214期间向患者输送下一呼吸。输送到患者的呼吸可由呼吸机及/或患者参数确定。举例来说，所输送呼吸可是基于选定的呼吸类型或通气模式，例如EBUV。在将呼吸输送到患者之后，呼吸机选择返回到监视操作204。
[0109] 所属领域的技术人员将认识到，本发明的方法及系统可以许多方式实施，且因此不受限于前文的示范性实施例及实例。换句话说，由单一或多个组件执行、以硬件与软件或固件的各种组合执行及个别功能执行的功能元件可分布在客户端层级或服务器层级或这两层级处的软件应用程序当中。就此来说，本文中所描述的不同实施例的任何数目个特征可组合到单一或多个实施例中，且具有少于或多于本文中所描述的全部特征的替代性实施例是可能的。功能性也可以现在已知或将变得已知的方式完全或部分地分布在多个组件当中。因此，多种软件/硬件/固件组合可能达成本文中所描述的功能、特征、接口及偏好。此外，本发明的范围涵盖用于进行所描述的特征及功能以及接口的已知常规方式，及如由所属领域的技术人员现在及以后将理解的可对本文中所描述的硬件或软件固件组件作出的那些变化及修改。
[0110] 可作出众多其它改变，所述改变将易于由所属领域的技术人员了解且涵盖于本发明的精神中，且如所附权利要求书中所界定。虽然已出于本发明的目的描述各种实施例，但可作出良好地属于本发明的范围内的各种改变及修改。可作出众多其它改变，所述改变将易于由所属领域的技术人员了解且涵盖于本发明的精神中，且如权利要求书中所界定。
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