CN101601884A - 用于备用呼吸智能输送的系统和方法 - Google Patents

Abstract

提供了用于备用呼吸智能输送的系统和方法。提供一种用于向患者输送通气支持的方法。该方法包括通过延迟第一备用呼吸的开始来控制第一备用呼吸的输送，其中延迟第一备用呼吸的开始的步骤配置成允许选择适当备用率。还与本技术结合考虑提供这种方法所定义的类型的功能性的系统(10)和计算机可读介质。

Description

用于备用呼吸智能输送的系统和方法

技术领域

一般来说，本公开涉及临床工作流程，更具体来说，涉及配置成辅助增强临床工作流程的方法设计。

背景技术

在护理机构、如医院中，更具体来说在加护病房(ICU)中，可能希望向大多数患者提供人工通气。对患者通气以便治疗和处理呼吸衰竭，例如哮喘、肺炎、肺水肿、肺栓塞、慢性支气管炎、术后低氧血、胸外伤和慢性肺病。连同患有呼吸衰竭的患者，某些患者由于其它医疗原因也可能需要通气支持。举例来说，术后ICU患者和某些上颌面外科患者也可能需要在ICU中的术后护理/处理的一段时期，在此期间通常使患者处于镇静和被通气的状态。

传统上，人工通气通过使用呼吸器来提供。更具体来说，人工通气经由正压通气来提供，其中气体在正压下输送，从而使得肺泡能够扩张和气体交换。大家会注意到，人工通气可包括有创通气、无创通气或者它们的组合。一旦患者已经确定为需要有创通气，则可对患者插管、使其与呼吸器连上并且使用正压来通气。

备选地，可对患者无创通气。无创通气可用于表示使用面罩或其它类似装置的机械通气的输送，与使用有创通气中的气管导管相反。无创通气(NIV)越来越多地用于避免有创通气所引起的并发症，例如感染和气道损伤。

大家会理解，在人工通气、如NIV期间，患者可能停止呼吸一段时间。本能呼吸的患者往往可通过加速方式进行呼吸，并且减缓其呼吸甚至暂时停止呼吸。存在引起这种类型呼吸扩大的特定临床状况，例如Cheynes-Stokes呼吸。如果这个时间段超过预定时间段，则可能希望输送备用呼吸，其中预定时间段可包括备用率。

遗憾的是，实现备用率的目前可用技术以次优化方式来考虑这些变化呼吸模式。更具体来说，目前可用技术不容许患者的呼吸模式中的暂停，因为这些技术配置成正好在最后触发之后的一个呼吸时间段输送初始备用呼吸。此外，目前可用技术中的备用呼吸的实现不利地使临床医生将备用率设置成极低值。这增加了患者变成与呼吸器不同步或者获得不需要且不舒适的备用呼吸的可能性。此外，如果患者真的变为无呼吸并且停止呼吸，则目前可用技术不会输送充分数量的备用呼吸以便进行适当通气。

因此，可能希望开发一种方法的设计，它可配置成有利地帮助备用呼吸的智能输送，由此使患者不适为最小并且增强临床工作流程。更具体来说，可能希望延迟第一备用呼吸的开始，由此允许患者暂时停止呼吸。

发明内容

根据本技术的方面，提供一种向患者输送通气支持的方法。该方法包括通过延迟第一备用呼吸的开始来控制第一备用呼吸的输送，其中延迟第一备用呼吸的开始的步骤配置成允许选择适当备用率。还与本技术结合设计了能够支持这种方法所定义的类型的功能性的计算机可读介质。

根据本技术的其它方面，提供一种向患者输送通气支持的系统。该系统包括配置成向患者提供人工呼吸(artificial respiration)的通气系统，其中通气系统在操作上经由患者接口与患者耦合。另外，该系统包括配置成通过延迟第一备用呼吸的开始自动控制第一备用呼吸的输送的备用呼吸输送模块，其中延迟第一备用呼吸的开始的步骤配置成允许选择适当备用率。

附图说明

通过参照附图阅读以下详细描述，会更好地理解本发明的这些及其它特征、方面和优点，附图中，相似符号在整个附图中表示相似部件，附图包括：

图1是根据本技术的方面、配置成向患者输送通气支持的通气系统的框图；

图2是示出根据本技术的方面、向患者输送通气支持的示范方法的流程图；

图3是示出根据本技术的方面、图2所示向患者输送通气支持的方法的图解示图；以及

图4是示出根据本技术的方面、图2所示向患者输送通气支持的方法的另一个图解示图。

元件表

10通气系统                      32-40输送通气支持的步骤

12患者                          52X轴

14ICU呼吸器                     54Y轴

16智能备用呼吸输送模块          56患者触发的呼吸

18患者接                        58前一个呼吸间隔

20ICU呼吸器的第一连接器         60第一延迟备用呼吸

22ICU呼吸器的第二连接器         64第二延迟备用呼吸

24患者接口的吸气支路            66设置备用时间段

26患者接口的呼气支路            68第一备用呼吸

28测压子系统                    72第二备用呼吸

30示出输送通气支持的流程图      82X轴

50输送通气支持方法的图解示图    84Y轴

62第一延迟备用呼吸的开始时间    86患者触发的呼吸

70第一备用呼吸的开始时间        88呼吸暂停的时间间隔

80延迟通气支持方法的图解示图  90患者触发的呼吸

94第一备用呼吸的开始时间      92第一备用呼吸

74患者触发的呼吸与第一延迟备用呼吸之间的时间间隔

76患者触发的呼吸与第一备用呼吸之间的时间间隔

具体实施方式

图1是根据本技术的方面、可配置成帮助向患者12输送通气支持的示范通气系统10的框图。换言之，示范通气系统10可配置成帮助传统ICU呼吸器(ICU ventilator)向患者12智能输送通气支持，由此增强临床工作流程并且使患者12的不适为最小。

通气系统10一般可以可选地在操作上经由患者接口18与患者12耦合。大家会注意到，患者接口18可包括有创患者接口、无创患者接口或者它们的组合。举例来说，有创患者接口可包括呼吸导管。呼吸导管可通过患者12的鼻或口插入，并且进入患者的气道，直到呼吸导管经过患者的喉。无创患者接口的示例可包括面罩。

此外，图1中，通气系统10示为在操作上与患者12耦合。在一个实施例中，通气系统10可包括呼吸器14、如ICU呼吸器。大家会理解，ICU呼吸器14是可配置成帮助患者12通过患者接口18进行呼吸的机器，其中患者接口18在操作上与ICU呼吸器14耦合。此外，ICU呼吸器14还可包括第一连接器20和第二连接器22。第一连接器20和第二连接器22可配置成帮助在操作上经由患者接口18将ICU呼吸器14与患者12耦合。

如上所述，患者12可在操作上经由患者接口18与ICU呼吸器14耦合。患者接口18可包括吸气支路24和呼气支路26。在图1所示的实施例中，患者接口18示为在操作上经由吸气支路24与ICU呼吸器14的第一连接器20耦合。ICU呼吸器14可配置成通过吸气支路24将气体泵入患者12的肺中。类似地，患者接口18也示为在操作上经由呼气支路26与ICU呼吸器14的第二连接器22耦合。ICU呼吸器14可配置成帮助通过呼气支路26从患者12的肺部呼出气体。

大家会理解，存在患者12的呼吸模式的若干变化。例如，患者可能快速呼吸、减缓其呼吸、暂停其呼吸、停止呼吸或者它们的组合。一般来说，目前可用技术未能容许患者12的呼吸模式中的暂停，因为这些技术配置成正好在最后触发之后的一个呼吸时间段输送第一备用呼吸。因此，备用呼吸可能不必要地输送给患者12，由此增加患者的不适。因此，提供配置成有利地帮助传统通气系统输送智能通气支持的模块。

根据本技术的方面，通过使用示范智能备用呼吸输送模块16来避免目前可用技术的缺点。在图1所示的实施例中，ICU呼吸器14可示为包括智能备用呼吸输送模块16，其中智能备用呼吸输送模块16配置成帮助ICU呼吸器14延迟对患者12的第一备用呼吸的开始。更具体来说，智能备用呼吸输送模块16可配置成使用前一个呼吸时间段来延迟对患者12的第一备用呼吸的开始。

此外，在目前考虑的配置中，ICU呼吸器14示为包括智能备用呼吸输送模块16。但是，在其它某些实施例中，智能备用呼吸输送模块16可包括配置为与通气系统、如通气系统10(参见图1)配合使用的独立模块。将参照图3-4更详细地描述智能备用呼吸输送模块16的工作。

另外，通气系统10还可包括测压子系统28，其中测压子系统28可配置成帮助测量泵入患者12的空气的压力。大家会注意到，在某些实施例中，附加测压子系统(图1中未示出)可用于帮助测量在呼吸管侧的空气的压力。

如上所述，遗憾的是实现备用率的目前可用技术不容许在患者12的呼吸模式中的暂停并且以次优化方式来考虑呼吸的这些变化。更具体来说，目前可用技术的使用产生患者高度的不适度，因为目前可用技术一般编程为正好在最后触发之后的一个呼吸时间段输送备用呼吸。因此，可能希望开发一种方法，它配置成增强对患者的通气支持的输送，由此降低患者的不适并且增强临床工作流程。更具体来说，可能希望开发一种方法，它配置成允许备用呼吸的智能输送，由此允许患者12暂时停止呼吸，并且避免呼吸的暂停期间无意地输送备用呼吸。

图3是示出用于向患者、如患者12(参见图1)输送智能通气支持的示范方法的流程图30。在目前考虑的配置中，智能备用呼吸输送模块16(参见图1)可配置成帮助ICU呼吸器14(参见图1)执行用于向患者输送通气支持的示范方法。

该方法在步骤32开始，其中连续监测患者的呼吸模式。大家会理解，在通气支持下，患者、如患者12的呼吸模式可随时间段而改变。例如，本能呼吸的患者可通过加速方式进行呼吸，和/或并且减缓其呼吸甚至暂时停止呼吸。使用目前可用技术，一旦通气系统检测到患者的呼吸中的这种暂停，则将备用呼吸输送给患者，因为这些技术编程为正好在最后触发之后的一个呼吸时间段输送备用呼吸。此外，临床医生通常将备用率设置成极低值。遗憾的是，暂时停止呼吸的患者可能获得不希望和/或不舒适的备用呼吸。因此，可能希望监测患者的呼吸模式，如步骤32所示。

此外，根据本技术的示范方面，提供一种通过控制对患者的备用呼吸的输送来输送通气支持的方法。更具体来说，示范方法可配置成促进基于前一个呼吸间隔的备用呼吸的输送的延迟，由此允许临床医生设置更适当的备用率。

根据本技术的方面，智能备用呼吸输送模块16可配置成延迟第一备用呼吸的开始。更具体来说，智能备用呼吸输送模块16可配置成根据前两个连续呼吸或触发之间的时间间隔来延迟第一备用呼吸的开始。这个时间间隔可称作前一个呼吸间隔。换言之，智能备用呼吸输送模块16可配置成通过根据前一个呼吸间隔推迟第一备用呼吸的开始来延迟第一备用呼吸的开始。因此，可测量两个连续呼吸之间的时间间隔，如步骤34所示。在某些实施例中，智能备用呼吸输送模块可配置成监测“前一个”呼吸间隔。大家会理解，在本能呼吸模式中，患者触发所有呼吸。换言之，可监测前两个触发(呼吸)之间的时间间隔，如步骤34所示。

传统上，如果前一个呼吸间隔超过预定阈值，则输送第一备用呼吸。在某些实施例中，预定阈值可包括用户设置时间段。例如，用户设置时间段可包括备用率。另外，一旦患者再次恢复呼吸，则停止输送备用呼吸。根据本技术的方面，智能备用呼吸输送模块可配置成延迟第一备用呼吸的开始，以便允许患者在其呼吸模式中的暂停之后恢复呼吸。因此，在步骤36，可将前一个呼吸间隔与预定阈值进行比较。

随后，在步骤38，可执行检查，以便核实前一个呼吸间隔是否超过预定阈值。如果核实前一个呼吸间隔超过预定阈值，则可延迟第一备用呼吸的开始，如步骤40所示。但是，在步骤38，如果核实前一个呼吸间隔没有超过预定阈值，则控制可返回到步骤34。

根据本技术的示范方面，第一备用呼吸的开始可延迟到高达设置备用时间段的两倍。本文所使用的术语“备用时间段”用于表示用户设置备用率的倒数。更具体来说，根据本技术的方面，第一备用呼吸的开始可按下式延迟：

第一备用时间段＝[(备用时间段-前一个呼吸间隔)+备用时间段]

(1)

利用等式(1)，可计算第一备用时间段。本文所使用的术语“第一备用时间段”可用于表示前一个呼吸触发与第一备用呼吸之间的时间段。换言之，第一备用时间段可表示最后触发发生的时间与发起第一备用呼吸的时间之间的时间段。参照图3-4可以更好地理解图2的输送通气支持的方法。

现在来看图3，示出图2的输送通气支持的示范方法的图解示图50。更具体来说，延迟第一备用呼吸的开始的步骤(图2的步骤40)如图3所示。参考标号52可表示时间轴(X轴)，而幅度轴(Y轴)一般可由参考标号54表示。如参照图2所述，可监测患者的呼吸模式。患者触发的呼吸一般可由参考标号56表示。

在图3所示的示例中，患者的呼吸模式指明患者以设置备用率的两倍那么快进行呼吸，然后停止呼吸。此外，在本示例中，患者示为以每分钟20次呼吸(bpm)触发，然后停止呼吸。20bpm触发率引起3秒的呼吸时间段。这个呼吸时间段一般可由参考标号58表示，并且可称作前一个呼吸间隔。

此外，如前面所述，可测量前两个触发之间的时间间隔。换言之，可测量前一个呼吸间隔。另外，在本示例中，前一个呼吸间隔为3秒。但是，如图3所示，患者在第6秒停止呼吸。一旦计算新的前一个呼吸间隔，可将新的前一个呼吸间隔与预定阈值、即用户设置备用时间段进行比较。由于新计算的前一个呼吸间隔大于预定阈值，所以可延迟第一备用呼吸的开始，由此允许患者有额外时间恢复其呼吸。

大家会注意到，在本示例中，用户设置备用率可以为10bpm。因此，对应备用时间段可以为6秒。利用等式(1)，第一备用呼吸时间段可计算为：

第一备用时间段＝[(6-3)+6]＝9秒。

因此，第一延迟备用呼吸的开始可延迟到在第13秒发起。在本示例中，第一延迟备用呼吸可由参考标号60表示。第一延迟备用呼吸的开始的时间可由参考标号62表示。另外，参考标号64可表示第二延迟备用呼吸。大家会注意到，第二延迟备用呼吸64配置成根据用户设置备用时间段66发生。换言之，一旦输送第一延迟备用呼吸60，后续备用呼吸、如第二延迟备用呼吸64可在预设的备用时间段66输送，直到患者恢复呼吸。

大家会注意到，目前可用技术的使用引起第一备用呼吸68正好在最后触发的一个时间段发生。换言之，在本示例中，第一备用呼吸可在第4秒发生的最后触发之后的6秒时已经发生。换言之，第一备用呼吸68可在第10秒已经发生。第一备用时间段68的开始可由参考标号70表示。此外，参考标号72表示可在发生第一备用呼吸68后的设置备用时间段时之后已经发生的第二备用呼吸。大家会注意到，如果呼吸中的暂停超过无呼吸时间，则将输送第一备用呼吸。

在本示例中，通过实现用于通过延迟第一延迟备用呼吸60的开始而输送通气支持的方法，第4秒处的最后触发与第一延迟备用呼吸60的开始之间的时间间隔可有利地增强到9秒，与使用目前可用技术的6秒时间间隔相反。第4秒处的最后触发56与第一延迟备用呼吸60之间的时间段一般可由参考标号74表示。类似地，参考标号76可表示第4秒处的最后触发56与目前可用技术所输送的第一备用呼吸68之间的时间段。因此，可准许患者短暂地暂停其呼吸，而无需通气系统过早地输送备用呼吸和引起患者不适。

现在参照图4，示出图2的输送通气支持的示范方法的图解示图80。更具体来说，延迟第一备用呼吸的开始的步骤(图2的步骤40)如图4所示。参考标号82可表示时间轴(X轴)，而幅度轴(Y轴)一般可由参考标号84表示。如参照图2所述，可监测患者的呼吸模式。患者触发呼吸一般可由参考标号86表示。

同样在这里，在图4所示的示例中，患者的呼吸模式指明患者以设置备用率的两倍那么快进行呼吸，然后暂停呼吸。此外，在本示例中，患者示为以每分钟20次呼吸(bpm)触发，然后暂停呼吸9秒。20bpm触发率引起3秒的呼吸时间段。这个呼吸时间段一般可由参考标号58表示。

此外，如前面所述，可测量前两个触发86之间的时间间隔(前一个呼吸间隔)。在本示例中，前两个触发86之间的前一个呼吸间隔为3秒。但是，如图3所示，患者在第6秒暂停呼吸，然后在第13秒恢复呼吸。恢复的患者触发的呼吸一般可由参考标号90表示。因此，可计算新的前一个呼吸间隔。一旦计算新的前一个呼吸间隔，可将新的前一个呼吸间隔与预定阈值、即用户设置备用时间段进行比较。在本示例中，新的前一个呼吸间隔为9秒，而预定阈值(设置备用时间段)为6秒。由于新的前一个呼吸间隔大于预定阈值，所以可延迟第一备用呼吸的开始。

在本示例中，大家会注意到，用户设置备用率可以为10bpm。因此，对应时间段可以为6秒。利用等式(1)，第一备用呼吸时间段可计算为：

第一备用时间段＝[(6-3)+6]＝9秒。

因此，第一延迟备用呼吸的开始可延迟到在第13秒发起。但是，由于患者示为在第13秒恢复呼吸，所以没有向患者输送延迟的第一备用呼吸。

大家会注意到，目前可用技术的使用可能已经引起第一备用呼吸92正好在最后触发的一个时间段时发生。换言之，在本示例中，第一备用呼吸可在第4秒发生的最后触发之后的6秒时已经发生。换言之，第一备用呼吸92可在第10秒已经发生。第一备用呼吸92的这种开始可由参考标号94表示。

通过实现参照图4所述的用于通过延迟第一备用呼吸的开始而输送通气支持的方法，可准许患者在输送备用呼吸之前休息或者暂停总共2个呼吸时间段。因此，准许患者在其呼吸中的暂停，而无需通气系统过早地输送备用呼吸和引起患者不适。换言之，本技术可配置成防止第一备用呼吸在患者呼吸的暂停期间发生。与此对照，使用目前可用技术，第一备用呼吸可在第10秒已经发生，由此向患者输送不希望的备用呼吸。此外，本技术允许临床医生设置较高的备用率，因此提高患者舒适度。

本领域的技术人员会理解，上述示例、示范和过程步骤可通过基于处理器的系统、如通用或专用计算机上的适当代码来实现。还应当注意，本技术的不同实现可按照不同顺序或者实质上同时、即并行地执行本文所述步骤的部分或全部。此外，功能可通过各种编程语言来实现，包括但不限于C++或Java或者通过例如面向服务的架构等范例。本领域的技术人员会理解，这种代码可存储或者适合于存储在可由运行所存储代码的基于处理器的系统访问的一个或多个实体机器可读介质上，例如存储器芯片、本地或远程硬盘、光盘(即CD或DVD)或其它介质。注意，实体介质可包括其上印制了指令的纸张或另一种适当介质。例如，指令可经由对纸张或其它介质的光学扫描以电子方式捕捉，然后经过编译、解释或者根据需要以适当方式处理，然后再存储于计算机存储器中。

以上所述的用于向患者输送通气支持的方法以及用于向患者输送通气支持的系统通过有利地允许控制第一备用呼吸的输送明显简化临床工作流程。更具体来说，可通过延迟第一备用呼吸的开始，由此允许患者暂时停止呼吸，来显著增强患者舒适度。此外，采用输送通气支持的示范方法有利地允许患者暂停呼吸，而没有使通气系统过早地输送不希望的备用呼吸。另外，以上所述的备用呼吸的智能输送使临床医生能够设置更适当的备用率。

用于向患者输送通气支持的系统以及用于向患者输送通气支持的方法的实施例的以上描述具有通过延迟备用呼吸的开始而允许患者暂时停止呼吸来增强患者舒适度的技术效果。另外，允许临床医生设置较高备用率可增强临床工作流程。

虽然本文仅说明和描述了本发明的某些特征，但本领域的技术人员会想到多种修改和变化。因此要理解，所附权利要求书意在涵盖落入本发明的真实精神之内的所有这类修改和变化。

Claims (10)

1.一种用于向患者输送通气支持的方法，所述方法包括：

通过延迟第一备用呼吸的开始来控制所述第一备用呼吸的输送，其中延迟所述第一备用呼吸的开始配置成允许选择适当备用率。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：监视患者的呼吸模式。

3.如权利要求2所述的方法，还包括：测量前两个连续呼吸之间的第一时间间隔。

4.如权利要求3所述的方法，其中，延迟所述第一备用呼吸的开始包括基于所测量的第一时间间隔来推迟所述第一备用呼吸的开始。

5.如权利要求4所述的方法，还包括：将所述第一时间间隔与预定阈值进行比较。

6.如权利要求5所述的方法，还包括：如果所测量的第一时间间隔超过所述预定阈值，则延迟所述第一备用呼吸的开始。

7.如权利要求4所述的方法，其中，推迟所述第一备用呼吸的开始包括将所述第一备用呼吸的开始延迟高达所述预定阈值的两倍。

8.一种用于向患者(12)输送通气支持的系统(10)，所述系统包括：

通气系统(14)，配置成向患者(12)提供人工呼吸，其中所述通气系统(14)在操作上经由患者接口(18)与患者(12)耦合；以及

备用呼吸输送模块(16)，配置成通过延迟第一备用呼吸的开始自动控制所述第一备用呼吸的输送，其中延迟所述第一备用呼吸的开始配置成允许选择适当备用率。

9.如权利要求8所述的用于向患者(12)输送通气支持的系统(10)，其中，所述备用呼吸输送模块(16)还配置成用于：

监视患者(12)的呼吸模式；

测量前两个连续呼吸(56)之间的第一时间间隔(58)；以及

将所述第一时间间隔(58)与预定阈值进行比较；以及

基于所测量的第一时间间隔(58)来推迟所述第一备用呼吸(60)的开始。

10.一种包括一个或多个实体介质的计算机可读介质，其中，所述一个或多个实体介质包括：

代码，适合于通过延迟第一备用呼吸的开始来控制所述第一备用呼吸的输送，其中延迟所述第一备用呼吸的开始配置成允许选择适当备用率。

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