[发明专利]测定自主呼吸的、机械通气患者中患者-通气机呼吸贡献指数的系统和方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及自主呼吸患者中的机械通气(mechanical ventilation)。更具体地，本发明关注测定自主呼吸的、机械通气患者中患者-通气机(ventilator)呼吸贡献指数(breath contribution index)的系统和方法。

发明背景

可将机械通气应用于自主呼吸的患者，例如借助机械通气机。然后，机械通气辅助的功能是帮助患者维持足够的通气，其通过辅助患者微弱的呼吸肌以及通过将吸气负荷分配于患者与机械通气机之间而达成。当机械通气辅助(表示为压力、流量和/或体积)与患者的吸气作用同步给予(即机械通气辅助与患者的吸气同时给予患者)时，机械通气机可以部分或完全地克服患者的肺和胸形成的呼吸系统所诱发的吸气气流抗阻负荷和弹性负荷。

另外，如1998年10月13日授权予Sinderby等的美国专利5,820,560所述，当机械通气机由神经控制时，可在患者吸气的神经开始处(neural onset)给予机械通气辅助，以便部分或完全克服动态充气过度导致的吸气阈值负荷，也称为内源性呼气末正压(PEEP)。

目前所使用的机械通气机存在主要限制，因为当机械通气辅助与患者自身的吸气肌共同达成吸气时，它们不能充分测定患者呼吸肌的去负荷(unloading)程度或患者对吸气的贡献。尽管提出了预测患者呼吸肌去负荷和由患者呼吸系统产生的抗阻负荷和弹性负荷的方法，但是这些方法仍存在不能显示患者的神经作用以及忽视患者肌无力和内源性PEEP作用的缺陷。

因此，存在测定自主呼吸的、机械通气患者中患者-通气机呼吸贡献指数的系统和方法的需求。

附图说明

附图中：

图1为测定自主呼吸的、机械通气患者中患者-通气机呼吸贡献(PVBC)指数的系统的方框图；

图2为测定自主呼吸的、机械通气患者中患者-通气机呼吸贡献(PVBC)指数的方法的流程图；

图3为9只兔子的患者-通气机呼吸贡献(PVBC)指数(Y轴)“相对于”食道吸气压力摆动(pressure swing)相对减少(％)(X轴)的图；且

图4为使用机械通气辅助的患者呼吸过程中吸气流量、吸气体积、气道压力和膈肌(diaphragm)电活动性的图，除了第四个呼吸过程中没有对患者施加机械通气辅助，其中非通气辅助的第四个呼吸过程的吸气体积与膈肌电活动性的比值除以通气辅助的第三个呼吸过程中吸气体积与膈肌电活动性的比值，可以用来计算患者-通气机呼吸贡献(PVBC)指数。

详细描述

根据本发明的第一个方面，提供了一种测定自主呼吸的、机械通气患者中患者-通气机呼吸贡献指数的方法，包括：计算无机械通气辅助患者产生一定吸气体积的效率；计算有机械通气辅助患者产生一定吸气体积的效率；使用计算的无机械通气辅助的患者产生一定吸气体积的效率和计算的有机械通气辅助的患者产生一定吸气体积的效率来计算患者-通气机呼吸贡献指数。

根据本发明的另一方面，提供了一种测定自主呼吸的、机械通气患者中患者-通气机呼吸贡献指数的系统，包括：无机械通气辅助情况下患者产生一定吸气体积的效率的第一计算器；有机械通气辅助患者产生一定吸气体积的效率的第二计算器；患者-通气机呼吸贡献指数的第三计算器(使用计算的无机械通气辅助的患者产生一定吸气体积的效率和计算的有机械通气辅助的患者产生一定吸气体积的效率)。

本发明的上述及其他目标、优势以及特征将在下文非限制性描述的实施方式中得到体现，仅作为实例给出，并参考附图。

下文非限制性描述中的实施方式涉及测定自主呼吸的、机械通气患者中患者-通气机呼吸贡献(PVBC)指数的系统和方法。

一般地，测定自主呼吸的、机械通气患者中患者-通气机呼吸贡献(PVBC)指数的方法基于无机械通气辅助患者产生一定吸气体积的效率和有机械通气辅助患者产生一定吸气体积的效率之间的关系。

更具体地，测定自主呼吸的、机械通气患者中患者-通气机呼吸贡献(PVBC)指数的方法基于以下测量：(a)吸气过程患者呼吸肌(比如患者的膈肌)的电活动性，以及(b)患者的吸气体积，比如潮气(tidal)吸入体积(Vt)。