[发明专利]用于非侵入地测定ELV、EPBF、心输出量和/或静脉血中CO2

说明书

本发明涉及非侵入地测定机械通气的受试者(3)的有效肺容量[ELV]、心输出量、有效肺血流量[EPBF]和/或静脉血的二氧化碳含量。使用包括至少一个通气减少阶段和至少一个通气增加阶段的通气模式对受试者(3)进行通气，其中，所述阶段中的每个包括由所述受试者呼出的CO2的水平呈基本稳定状态(SS1、SS2)的至少两次呼吸。所述通气减少阶段和所述通气增加阶段中的至少一个包括：至少第一呼吸，其用于相比于前一呼吸来生成呼出的CO2的水平的显著变化；以及至少第二呼吸，其与所述第一呼吸在持续时间和/或量上不同，用于使呼出的CO2的水平呈所述基本稳定状态(SS1、SS2)。

技术领域

本发明涉及用于使得能够非侵入地测定与机械通气的患者的有效肺容量、心输出量、有效肺血流量和/或静脉血的二氧化碳含量有关的至少一个生理参数的方法、计算机程序以及呼吸装置。

背景技术

当受试者的心血管稳定性和/或肺功能例如在手术期间或危重患者中可能受到威胁时，监测生理参数例如有效肺容量(ELV)、有效肺血流量 (EPBF)、心输出量(Q)和静脉血的二氧化碳含量是重要的。例如，通常期望在患者的通气治疗期间监测一个或更多个所述参数。

用于测定EPBF或心输出量的大多数非侵入性的基于呼吸的方法都是基于被称为Fick原理的基本生理原理的某种形式。根据Fick等式，可以使用以下基本关系来测定患者的心输出量：

其中Q是心输出量，VCO2是在呼吸(二氧化碳消除)期间从患者身体排出的二氧化碳的量，CvCO2是患者的静脉血中的二氧化碳浓度，并且CaCO2是患者的动脉血中的二氧化碳浓度。

如本领域所公知的，EPBF能够从心输出量直接导出为：

Q·(1-fs)＝EPBF (等式2)

通常，为了非侵入地测定患者的心输出量或EPBF，使用二氧化碳Fick 等式的微分形式。微分Fick技术通常基于以下前提：可以基于由患者的有效通气的变化引起的VCO2的可测量的变化来估计心输出量和EPBF。改变机械通气的患者的有效通气以便引起VCO2的期望变化的已知方法包括：借助于通过非侵入性心输出量(NICO)环路的部分再呼吸来改变呼气气体的再呼吸的程度，借助于通过呼吸机的吸气线的部分再呼吸来改变呼气气体的再呼吸的程度，改变给予至患者的呼吸的潮气量，改变呼吸速率，改变吸气时间和/或呼气时间，改变吸气和呼气之间的吸气末间隔的持续时间，并且改变施加至患者的呼气末正压(PEEP)。

当施加有效通气变化时，患者的通气通常取决于有效通气的变化类型从通气的基线(正常)水平变化至通气增加或通气减少的水平。

用于非侵入地测定心输出量或EPBF的技术通常采用基线通气的第一阶段之后是足够长的通气减少的第二阶段以便使患者的VCO2达到新的稳定状态水平的通气模式。然后可以基于在基线通气期间获得的VCO2的第一稳定状态水平与在一定时段的通气减少之后获得的VCO2的第二稳定状态水平之间的比较来测定患者的心输出量。基于在VCO2的两个不同的稳定状态水平期间获得的测量结果来计算心输出量或EPBF是有利的，因为在测定期间不需要已知或考虑患者的ELV。