[发明专利]用于监视诸如气管导管的气道装置的设备和方法

说明书

本发明涉及在动物或人类患者中监视气道装置诸如气管导管(endotracheal tube)或其他用于保持气道开放的咽/喉部装置。

气管导管或类似的气道装置用来保持患者的气道通畅，例如，用于手术期间的人工通气。典型地，该装置包括膨胀式套囊(inflatable cuff)，该套囊当位于患者气道中时膨胀。膨胀的套囊在该气道装置和气道周围组织之间形成密封部，从而将该装置在患者气道中固定就位，并且防止感染的口咽分泌物渗漏至患者肺中。

WO-A-99/33508描述了一种设备，包括用于监视喉罩气道装置(laryngeal mask airway device)的套囊中的压力，以及用于将膨胀的套囊保持在窄公差内的预设压力的监视系统。具体地，该设备周期性地测量加入了膨胀的套囊的密闭系统内的压力，并且将测量到的压力与预设压力比较，以测定差值及其极性。然后该设备控制该密闭系统内的压力从而将该差值减小至零。WO-A-99/33508的公开内容以引用方式合并入本文中。

本发明还寻求提供对WO-A-99/33508中所述的现有设备的改进。

根据第一个方面，本发明提供了一种监视气道装置的膨胀式密封部的压力的方法，该方法包括：周期性地接收指示该膨胀式密封部的压力的压力值；将接收到的压力值与预先选择的所需压力值比较，以及如果接收到的压力值和预先选择的压力值之间的差值大于预先定义的公差，则改变该膨胀式密封部的压力以减少该差值；其特征在于改变压力的步骤以取决于接收到的压力值和所需压力值之间的差值的速率进行。

在现有技术中，一般快速地响应以校正与设定点的压力偏差。然而，在呼吸周期期间患者气道的胸内和气管内压力导致膨胀式密封部中发生周期性的压力变化。在某些情况下，瞬时地响应以校正由正常的周期性变化引起的压力偏差可能将膨胀压减小至在气道内建立密闭部所需的最小压力之下。这会导致分泌物通过密封部渗漏至患者的肺内，并且增加了气道装置可能脱出的危险性。

因此，本发明通过控制响应于检测到的压力与所需压力的偏差或变化而改变压力的速率，从而将此问题减小至最小程度。因此，不是瞬时地改变压力以校正此偏差，而是以取决于测量到的压力值与所需压力值的偏差的速率来调节压力。调节的速率可进一步受阈值限制。通过控制压力调节的速率，延迟了校正与所需值的偏差所耗费的时间。典型地，调节的速率产生的延迟时间对应于，或大于，吸气或呼气的正常时间段，该时间段代表与呼吸周期相关的压力的最大偏差。

在一个实施方案中，压力改变的速率取决于测量到的压力值和所需压力值之间的差值的平方。

例如，在利用活塞来改变容积，并且由此改变闭合容积系统中的压力的实施方案中，活塞以由下列方程定义的速率N来移动：

N=((P1-S)2*S)(R)]]>

其中：P₁是实际测量到的压力

S是设定点或所需压力

*是乘法器操作

R是调节常数。

在一个实施方案中，速率N是对应于步进电机驱动活塞移动的每秒步数的速度。

速率N可以受预定的最大阈值速度的约束。因此，如果计算的速率N大于该阈值，则控制活塞以阈值速率移动。

典型地，如果测量到的压力高于设定点/所需压力，电机驱动活塞向后以速率N移动以便减小压力，以及如果测量到的压力低于设定点，则电机驱动活塞向前以速率N移动以便增加压力。

在一个实施方案中，以周期性的时间间隔接收测量到的压力值，例如，以0.1～2.5秒的时间间隔，以及重新计算和调节容积变化速率，以及因此重新计算和调节压力。在一个实施方案中，每0.5秒重新计算速率。

根据第二个方面，本发明提供了一种检测带有膨胀式密封部的气道装置的位置变化的方法，该方法包括：将接收到的指示膨胀式密封部的压力的压力值与预先定义的压力值相比较以确定差值，以及，如果该差值大于预定量达预定的时间段，则指示该气道装置的位置有检测到的变化。