[发明专利]用于在高频通气期间支持自主或者非自主呼吸中的亚生理以及生理潮气量的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于提供高频通气的气道正压系统并且，更具体地，涉及提供促进非自主呼吸或者自主呼吸努力期间的亚生理以及生理潮气量的高频通气的正压系统和方法。

背景技术

高频通气（HFV）是以超生理呼吸速率使用亚生理潮气量的通气策略。这被用于肺保护性通气策略以减少在成人、小儿以及新生儿患者中的通气机所致肺损伤（VILI）。这是通过以大约2赫兹到大约20赫兹的高频速率输送大约0.5ml/kg到大约5ml/kg的亚生理（<死腔）潮气量来实现的。这种通气模式更广泛地用于新生儿患者并且正针对具有急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的成人患者重新获得兴趣。

在HFV中，通过使用亚死腔潮气量实现气体交换，并且这有助于在没有肺损伤的情况下复原并且稳定肺。相比于机理主要是整体气流（对流）通气的传统通气，所述气体交换涉及整体轴向流动、区域间气体混合、轴向及径向扩散、对流扩散以及分子弥散。

有不同类型的HFV。在高频振荡通气中（HFOV），压力在设定平均气道压上下振荡。高频喷射通气（HFJV）是另外一种HFV，其中在患者气道内喷射气体流的短暂持续高压处于从大约10赫兹到大约20赫兹的频率（从大约600bpm到大约1200bpm）。高频气流阻断（HFFI）是另外一种HFV，其中以从大约5赫兹到大约15赫兹的频率（从大约300bpm到大约900bpm）输送短暂的气体流脉冲到患者气道。高频正压通气（HFPPV）是通常已知的HFV，其中以从大约2赫兹到大约25赫兹的较高频率的呼吸速率使用正压脉冲输送亚生理潮气量。

HFV的使用已经被限制于针对成人患者的救助机制，但更通常地用于新生儿患者。虽然HFV主要被用于输送亚生理量，但它也具有输送生理量的能力，这在一些情形中是需要的，其中的例子有支持在未镇静患者中的自主呼吸。

发明内容

在本发明的一个实施例中，实施HFPPV控制特征以促进非自主呼吸或者自主呼吸努力中的生理量。更具体地，HFPPV模式通过利用呼气阀的主动控制而控制平均气道压从而促进或者支持非自主呼吸或者自主呼吸努力期间的生理量。在本发明的另一方面中，HFPPV模式利用具有呼吸努力的高频流量水平的主动控制促进非自主呼吸或者自主呼吸期间的生理量。在本发明的又一方面中，HFPPV模式通过改变正压通气的频率和占空比来支持非自主呼吸或者自主呼吸努力期间的生理量。

在本发明的另一实施例中，实施HFOV控制特征以促进非自主呼吸或者自主呼吸努力中的生理量。更具体地，HFOV模式通过利用呼气阀的主动控制而控制平均气道压以促进或者支持非自主呼吸或者自主呼吸努力期间的生理量。在本发明的另一方面中，HFOV模式利用具有呼吸努力的高频流量水平的主动控制促进非自主呼吸或者自主呼吸期间的生理量。在本发明的又一方面中，HFOV模式通过改变正压通气的频率和占空比来支持非自主呼吸或者自主呼吸努力期间的生理量。

在本发明的一个实施例中，实施HFJV控制特征以促进非自主呼吸或者自主呼吸努力中的生理量。更具体地，HFJV模式通过控制平均气道压以促进或者支持非自主呼吸或者自主呼吸努力期间的生理量。在本发明的另一方面中，HFJV模式利用具有呼吸努力的高频流量水平的主动控制促进非自主呼吸或者自主呼吸期间的生理量。在本发明的又一方面中，HFJV模式通过改变正压通气的频率和占空比来支持非自主呼吸或者自主呼吸努力期间的生理量。

按照上面所描述的方式使用HFPPV通气机利用平均气道压、具有呼吸努力的高频流量水平、以及正压通气的频率和占空比的同时控制来促进非自主呼吸或者自主呼吸期间的生理量并且维持气道压力。

在本发明的另一实施例中，按照上面所描述的方式使用HFPPV通气机利用平均气道压、高频流量水平、以及正压通气的频率和占空比的同时控制来输送亚生理量并且维持气道压力。

在本发明的另一实施例中，按照上面所描述的方式使用HFOV通气机利用平均气道压、高频流量水平、以及正压通气的频率和占空比的同时控制来输送亚生理量并且维持气道压力。

在本发明的另一实施例中，按照上面所描述的方式使用HFJV通气机利用平均气道压、高频流量水平、以及正压通气的频率和占空比的同时控制来输送亚生理量并且维持气道压力。

在本发明的另一实施例中，能够从诸如患者流量或者患者压力的患者信号和/或从用于鲁棒检测的额外的传感器和信号中获得非自主呼吸或者自主呼吸努力期间的生理量的估计。