專利名稱：伺服呼吸機中目標通氣量的調節的制作方法
技術領域：
本發明通常涉及輔助呼吸領域，尤其涉及用來確定肺泡換氣不足的患者在睡眠中 的合適的呼吸機設置，以及用于輸送這些設置的方法和裝置。
背景技術：
在非侵入性通氣領域，例如在美國專利6，532，957中所描述的，特別是在剛剛接 入伺服通氣的患者中會出現一個問題?；颊叩膭用}二氧化碳偏壓(PCC^)可能遠遠超過臨 床醫生所期望的值；例如，PC02可能是60毫米汞柱，而臨床醫生期望它能夠穩定在45毫米 汞柱。這就要求患者的肺泡通氣量增加大概60/45 = 4/3倍。然而如果臨床醫生將在伺服 呼吸機上的目標通氣量設置為當前患者通氣量的4/3，這樣大量的增大通氣量，如果立即發 生，很有可能使所有呼吸驅動和大量的上呼吸道驅動失效(導致上呼吸道阻塞的問題)。盡 管呼吸機輸送編程所支持的最大壓力水平，它也可能引起聲門閉合，從而阻止通氣量增至 目標水平，這導致患者在睡眠中驚醒。如果患者動脈的PH值在治療初期相對正常，這表明 存在對相對慢性呼吸性酸中毒的新陳代謝補償，此時通氣量的突然大量增加，將會導致出 現顯著的堿中毒，伴有不希望發生的電解質轉移，包括可能會誘發心率不齊的低鉀血癥?；谝陨显?，在一段時間內，一般是幾天或幾周內，逐步增加目標通氣量是所希 望的。通過頻繁的手動改變目標通氣量可以滿足這個需求，但是并不方便，因為患者在這個 階段可能在家休養。

發明內容
依照本發明，伺服呼吸機并入了根據內科醫生設置的預先編程的方案，在一段時 間內緩慢改變目標通氣量的機構。在多數情況下，目的是使目標通氣量在一段時間內從第 一水平增加到第二水平，之后保持在第二水平不變。根據任意增加的時間函數，這種增加都 會發生。在本發明的一種形式下，目標通氣量在固定的時間段內(初始維持時間)，在第一 級水平Vl (初始目標通氣量)保持恒定，直到時間t = tl (tl有可能是0)，之后通氣量以恒 定的速率增長，直至達到第二水平V2 (最終目標通氣量)，之后它將在第二水平保持恒定。增加速率R可以由初始目標通氣量Vl和最終目標通氣量V2，以及目標通氣量上升 時間tr使用以下公式計算得出，所有這些設置都是由臨床醫生輸入的
可以增加各種限制來修改目標通氣量的增加速率。例如，如果壓力支持水平過高， 可能表明聲門或上呼吸道閉合，目標通氣量的增長率可能會降低，甚至暫時設為零，因此可 能會用更長時間才能達到最終目標通氣量，或者在一些情況中從來不會達到最終目標通氣量。


圖1示出了本發明的實施方式；和圖2示出適于執行本發明的伺服呼吸機裝置。
具體實施例方式圖1示出了本發明的實施方式。X軸表示時間，Y軸表示呼吸機的目標通氣量。圖 2示出適于執行本發明的伺服呼吸機裝置5。電動馬達20有葉輪10并且在控制器40的控 制之下。使用時馬達和葉輪都安放在渦殼25中，這在使用時允許增壓的氣流通過空氣輸送 導管60到達合適的患者接口 50。該患者接口 50可能鼻罩或口鼻罩，全臉面罩或者其他一 些合適的設備。在患者接口 50和壓力傳感器75之間的壓力感測管70允許控制器40感測 在患者接口 50中壓力。通過氣流傳感器(未示出)，控制器40還可以確定沿著空氣輸送導 管60的空氣的流速。該裝置包括顯示器90和鍵盤80，這允許某些人，例如臨床醫生，依照 本發明的實施方式設置合適的目標通氣量和上升時間。目標通氣量設置的確定可以參照美國專利6，644，312中所描述的內容完成，其公 開的內容在此并入作為參考。特別地，用于伺服呼吸機的合適的初始目標呼吸機設置可以 根據在學習階段對清醒時的目標患者進行測量和觀察來確定。或者，目標通氣量可以是學 習階段的一部分中采用的平均通氣量的固定百分比。在學習階段，通氣量的伺服控制失效， 設備設置為輸送固定最低支持程度，典型是選擇6厘米H20使患者感覺舒服。在該學習階 段，測量通氣量，并且用血氧計測量氧飽和度。在患者睡眠時使用的目標通氣量是基于通氣 量測量和可選的氧飽和度測量來選擇和確定的。如果該目標患者的PC02高于臨床醫生的 所期望的，最終目標通氣量可由初始目標通氣量乘以PC02值與所期望的PC02值之比來獲 得。實施該發明的臨床算法如下(i)使用合適的呼吸機學習患者清醒狀態下的通氣量(例如參照美國專利 6，644，312)；(ii)設置初始目標通氣量與該通氣量呈比例；(iii)設置最終目標通氣量為初始目標通氣量乘以當前PC02與所期望的PC02之 比；(iv)將目標通氣量上升時間設置為一些合適的值，該值取決于臨床上對降低 PC02的急迫性和期望PC02降低的量(如果其他參數都一樣，降低量大，則預期時間長)。相似的原理也可以應用到傳統的雙水平通氣上?？梢詫毫χС炙竭M行編程， 使其經過一段初始維持時間后按照一定的速率增長直至它達到最終壓力支持水平。因此依照本發明，提供了對患者實施非侵入性通氣的方法，該方法包括如下步 驟
(i)在第一持續時間，以第一通氣量水平對患者進行通氣；以及(ii)在第一持續時間結束時，在第二持續時間內，將通氣量水平從第一水平改變 為第二水平。在本發明的一種形式中，第二持續時間有可能是幾周。在優選形式中，通氣量水平 的變化是增加的。在本發明的一種優選形式中，通氣量水平的變化是自動控制的。盡管本發明已經參照特定實施方式進行了描述，可以理解的是這些實施方式僅僅 是本發明的原理應用的示意。在不脫離本發明的精神和范圍的前提下，可能還會做出很多 修改和設計出其他的裝置。
權利要求
1.一種用于在睡眠中肺泡換氣不足的患者的伺服呼吸機裝置，包括控制器；具有在所述控制器控制下的葉輪的電動馬達，其允許增壓空氣的氣流沿空氣輸送導管 傳送到患者接口 ；以及用于允許設置最終目標通氣量和目標通氣量上升時間的儀器；所述控制器可用于根據目標通氣量利用所述增壓空氣通過所述患者接口對患者進行 伺服通氣，其特征在于，所述控制器根據所編程的方案將所述目標通氣量從初始目標通氣量改變 為最終目標通氣量；所述目標通氣量在所述目標通氣量上升時間內以確定的速率增加，直到達到所述最終 目標通氣量水平，之后其在該水平保持恒定，所述通氣量上升時間為長達足以阻止聲門閉合或呼吸驅動的停止的一段時間。
2.如權利要求1所述的伺服呼吸機裝置，其中，所述目標通氣量在預定的初始維持時 間內在所述初始目標通氣量水平保持恒定。
3.如權利要求1或2所述的伺服呼吸機裝置，其中，所述控制器還用于將所述初始目 標通氣量設置為與患者清醒時的通氣量成比例；將所述最終目標通氣量設置為所述初始目 標通氣量乘以當前Pco2值與所期望的Pco2值之比；以及將所述目標通氣量的上升時間設置 為這樣的值，該值取決于臨床上降低Pco2的急迫性和期望降低的Pco2的量。
4.如權利要求1所述的伺服呼吸機裝置，其中，如果壓力支持水平過高而不能阻止聲 門閉合或呼吸驅動的停止，則所述控制器修改所述目標通氣量的所確定的增加速率。
5.如權利要求4所述的伺服呼吸機裝置，其中，所述目標通氣量的所確定的增加速率 降低，使得達到所述最終目標通氣量需要更長的時間。
6.如權利要求4所述的伺服呼吸機裝置，其中，所述目標通氣量的所確定的增加速率 被暫時改變為零。
7.如權利要求4所述的伺服呼吸機裝置，其中，改變所確定的增加速率，使得從來不會 達到所述最終目標通氣量水平。
8.如權利要求1或4所述的伺服呼吸機裝置，其中，所述一段時間為幾周。
全文摘要
根據適于由內科醫生設置的預先編程的方案，伺服呼吸機控制緩慢地改變在一段時間上的目標通氣量。優選地，該目標通氣量在初始維持時間保持恒定在初始目標通氣量，并且然后以恒定的速率增加，直到其達到最終目標通氣量，之后在最終目標通氣量保持恒定。如果壓力支持水平太高，可能表明存在聲門或上呼吸道閉合，目標通氣量的增加速率可能降低，或者不能達到最終目標通氣量。
文檔編號A61M16/00GK102058924SQ20111000571
公開日2011年5月18日 申請日期2005年9月2日 優先權日2004年9月3日
發明者戴維·約翰·巴辛 申請人:雷斯梅德有限公司