CN102961810A - 经由触摸屏可视化地调整通气机模式和设置的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明名称为经由触摸屏可视化地调整通气机模式和设置的系统和方法。本申请的系统(50)和方法(80)提供一种用于调整患者通气机(54)的模式和设置的图形用户接口(GUI)(57)。当选择(84)呼吸设置类型(机械和/或压力支持的)以及每个呼吸设置的目标参数和控制参数时,触摸屏GUI(57)上显示压力波形、流量波形和容积波形(24、32、34)的理想集合。用户然后就能够使用触摸屏GUI(57)来将任何波形调整到对于该特定患者(52)所期望的通气机(54)设置。用户然后确认这些设置,并且通气机(54)根据用户设置的波形操作。
Description
技术领域
本申请涉及患者通气的领域。更确切地说,本申请涉及用于调整通气机设置的用户接口和系统的领域。
背景技术
目前手术室、重症监护室和家庭市场中使用的医用通气机具有许多不同的通气模式。例如,使用容积控制、压力控制等模式来对患者施以治疗。这些模式具有许多不同名称和设置,取决于模型和制造商,这对于医师来说可能是令人混淆。在此类通气机中,用户无法可视化地查看他们正在设置的是什么,而仅是为特定模式设置数值。目前,用户无法在通气机屏幕上触摸波形,并绘制他们期望施加到患者的是什么样的治疗。在目前的通气机中,用户需要记住他们正在使用的模式的名称。用户目前无法决定要将对患者施以什么类型的呼吸(机械或压力支持)以及在通气机屏幕上绘制它。随着通气机和其他医用设备的用户变得更熟悉触摸屏以及通过触摸屏更舒服,需要一种通过触摸屏设定通气设置的方法,这将比用户对于目前的通气机模式设置必须学习的一些目前让人混淆的术语更容易且更有效。
发明内容
本申请的系统和方法提供一种用于调整患者通气机的模式和设置的图形用户接口(GUI)。当选择呼吸设置类型(机械和/或压力支持的)以及每个呼吸设置的目标参数和控制参数时,触摸屏GUI上显示压力波形、流量波形和容积波形的理想集合。用户然后就能够使用触摸屏GUI来将任何波形调整到对于该特定患者所期望的通气机设置。用户然后确认这些设置,并且通气机根据用户设置的波形操作。
在本申请的一个实施例中,通气机系统包括可操作来为患者提供通气的通气机;可操作以提供图像用户接口(GUI)的通气机显示器,其中该GUI包括触摸屏;和处理器,该处理器编程为:从触摸屏接收机械呼吸或PSV呼吸设置的任何一些的选择;从触摸屏接收每个机械呼吸或PSV呼吸的目标参数和控制参数的选择;在通气机显示器上显示与选择的呼吸设置、目标参数和控制参数对应的理想波形的集合;响应利用触摸屏更改理想波形的集合的任何波形,将理想波形的集合调整到期望的患者设置,并根据期望的患者设置来设置通气机。
在本申请的另一个实施例中,一种可视化地调整通气机的计算机化的方法,包括在通气机显示器上提供图形用户接口(GUI),使用GUI选择机械呼吸或PSV呼吸设置的任何一些;利用GUI为每个呼吸设置选择目标参数和控制参数;在GUI上显示理想波形的集合;利用GUI将理想波形的集合的任何波形调整到期望的患者设置;以及利用GUI根据期望的患者设置来设置通气机。
在本申请的另一个实施例中,在具有包含在通气机显示器上的图形用户接口的通气机系统中,一种可视化地调整通气机的方法,该方法包括选择机械呼吸或PSV呼吸设置的任何一些;为每个呼吸设置选择目标参数和控制参数;显示理想波形的集合;将理想波形的集合的任何波形调整到期望的患者设置;以及根据期望的患者设置来设置通气机。
附图说明
图1是图示包括本申请的通气机显示器的患者通气机系统的实施例的示意图。
图2是图示本申请的通气机显示器的图形用户接口(GUI)的实施例的图形表示。
图3a-3b是分别图示本申请的通气机显示器的图形用户接口(GUI)的压力显示区域和容积显示区域的实施例的图形表示。
图4a-4b是分别图示本申请的通气机显示器的图形用户接口(GUI)的压力显示区域和流量显示区域的实施例的图形表示。
图5a-5b是分别图示本申请的通气机显示器的图形用户接口(GUI)的压力显示区域和流量显示区域的实施例的图形表示。
图6a-6b是分别图示本申请的通气机显示器的图形用户接口(GUI)的压力显示区域的实施例的图形表示。
图7是图示本申请的通气机显示器的图形用户接口(GUI)的压力显示区域的实施例的图形表示。
图8a-8b是分别图示本申请的通气机显示器的图形用户接口(GUI)的压力显示区域和容积显示区域的实施例的图形表示。
图9是图示本申请的通气机显示器的图形用户接口(GUI)的流量显示区域的实施例的图形表示。
图10a-10b是图示本申请的通气机显示器的图形用户接口(GUI)的压力显示区域的实施例的图形表示。
图11是图示本申请的通气机显示器的图形用户接口(GUI)的流量显示区域的实施例的图形表示。
图12a-12b是图示本申请的通气机显示器的图形用户接口(GUI)的压力显示区域的实施例的图形表示。
图13是图示本申请的通气机显示器的图形用户接口(GUI)的压力显示区域的实施例的图形表示。
图14是图示本申请的通气机显示器的图形用户接口(GUI)的流量显示区域的实施例的图形表示。
图15是图示本申请的通气机显示器的图形用户接口(GUI)的流量显示区域的实施例的图形表示。
图16是图示本申请的通气机显示器的图形用户接口(GUI)的压力显示区域的实施例的图形表示。
图17是图示本申请的通气机显示器的图形用户接口(GUI)的压力显示区域的实施例的图形表示。
图18示出本申请的方法实施例的流程图。
具体实施方式
在当前描述中,为了简洁、明了和易于理解,使用了某些术语。并不由此在现有技术要求以外施加任何不必要的限制,因为此类术语仅是出于描述性目的,并且理应广义上地来解释。本文描述的不同系统和方法可以单独使用或与其他系统和方法组合来使用。在所附权利要求的范围内,多种等效物、替代物和修改均是可能的。所附权利要求中的每个限制应仅在当相应限制中明确地引述术语“用于…的装置”或“用于…的步骤”的情况下才援引美国专利法第112条第六款的解释。
图1图示根据本申请中使用的通气机系统50的示意图。这里,患者通气机系统50正在治疗患者52,其中通气机54和具有图形用户接口57的通气机监视器56使用户能够设置通气机54上的多种设置以获得患者52的适宜治疗。应该注意,患者通气机系统50这里显示包括用于对患者52施以通气的面罩的无创性系统。应该理解,本申请的患者通气机系统50还可以包括介入性施加(delivery)装置,如插管装置。患者通气机系统50还作为备选包括存储介质58和处理器60,存储介质58和处理器60可以在分离的计算装置(未示出)中或集成在通气机54和/或通气机监视器56内。本文描述的系统和方法包括一组计算机可执行代码,其存储在存储介质58中且被处理器60处理以便实现通过在通气机显示器56上实现图形用户接口57来经由触摸屏可视化地调整通气机模式和设置的系统和方法。
参考图2,当用户打开用于调整患者52的通气机设置的模式菜单时,模式屏幕10被显示在通气机监视器56上。应该注意,图2中的模式屏幕10的具体配置是示范性的,因为在显示区域12、14、16中以及图示在显示区域12、14、16的右边的多种选择器可以根据用户偏好互换更换或配置。
参考图2,当用户希望更改通气机54上的通气模式时,用户打开模式菜单,模式菜单将显示模式屏幕10,其中具有三(3)个图形区域(压力、流量和容积)12、14、16,这些图形区域对应于用户通常使用的波形。用户然后将使用呼吸类型选择器22来决定他们要对患者52施以哪种类型的呼吸,机械(强迫性呼吸)或压力支持的通气(PSV)呼吸(患者触发的自发性呼吸)。呼吸具有用户必须指定的两种附加参数,使用目标选择器18指定的目标(压力或容积)和使用控制选择器20指定的控制类型(压力或流量),因为这确定要如何对患者52施以呼吸。例如,用户可以通过将目标选为压力以及将控制选为压力来选择机械呼吸。然后更新屏幕10中当前显示的波形24、32、34以显示此类型呼吸的理想波形24、32、34。作为备选,如果已对患者通气持续某个时间以及存在患者通气机数据,则可以将理想波形调整来反映此患者通气机数据。用户然后可以触摸并调整调整点62处的波形24、32、34的多个不同部分以更改多种设置,下文将进一步详细予以论述。例如,用户可以向上或向下拖动压力波形24的顶部以增加或降低Pinsp(吸入压)设置,或者用户可以向右向左拖动压力波形24的右边缘以降低或增加Tinsp(吸入时间)设置。向左或向右拖动机械呼吸的中心可以增加或降低呼吸率。波形24、32、34将按需更新以与如用户绘制的那样来匹配建议的设置。
如上文论述的,用户可以选择机械呼吸或PSV呼吸,并且然后通过压力或流量来设置目标参数和控制参数。因此,如下表1所示,具有用于目标和控制的、对应于每种类型的呼吸(机械和PSV)的四(4)种组合:
表1。
虽然所有四(4)种组合对于机械呼吸和压力支持的呼吸在物理上是可能的,但并非全部均可在目前的通气机54中使用。
再次参考图2,可以使用目标选择器和控制选择器18、20来配置呼吸的目标和控制。在另一个实施例中,用户可以按压“添加机械呼吸(add Mechanical Breath)”呼吸类型选择器22,并且对话框将出现(未示出),其类似于为压力支持的呼吸所配置地、给予用户他们希望添加的机械呼吸类型的选择列表。在另一个实施例中,一旦添加呼吸,呼吸类型选择器22可以更改为读取“移除机械呼吸”或“移除PSV呼吸”。
仍参考图2,模式屏幕10还包括多种参数指示器36。此处,参数指示器示出FiO2的水平,以及用于正在监视特定患者的偏流(bias flow)。再者,模式屏幕10包括保存/加载选择器38以用于管理模式屏幕10的显示区域12、14、16。这里,保存/加载选择器38包括允许用户保存用户创建的波形24、32、34的特定集合并将所保存波形的集合命名为他们的偏好和选择的保存选择器,并且加载选择器允许用户加载他们先前保存的或制造商提供的波形24、32、34的先前保存的集合。仍参考图2,当用户调用模式屏幕10并且对于患者52出现理想波形24、32、34时,用户可以更改波形24、32、34以便更改患者52的通气机54设置。但是,通气机54在用户确认这些设置之前将不会对患者52施以更改的设置。确认/取消选择器40允许用户在通气机54更改对患者52施加的设置之前确认或取消波形24、32、34的更改的设置。作为备选,当用户调整并非新近添加的波形24、32、34(即,已经确认过一次的波形24、32、34)的波形24、32、34时,将无需确认就根据对波形所作的更改来设置通气机54。
图3a-17是多种显示区域12、14、16和波形24、32、34的示范图像,以及用户可以如何利用触摸屏调整波形24、32、34。正如先前陈述的,这些附图包括示例,并且可以有其他方式以在触摸屏上使用手势或敲击来操控波形24、32、34以调整通气机设置。再者,对于一些波形24、32、34,已包括附加的“之前/之后”视图。这也仅是出于示范的目的,并且不应该限制所附权利要求的范围。多个附图图示指向两(2)个方向的箭头,其指示调整点62的可能调整方向。但是,根据任何可能的医疗规则,可能存在用户不被允许向一个或另一个方向。换言之,通气机54可以按它认为合适的情况下限制这些设置。
参考图3a,在压力目标呼吸中,吸入压是对患者施加的峰值压力。在一些系统中,吸入压可以按不同名称进行:如果是机械呼吸Pinsp或压力支持的呼吸Psupp,但是测量是相同的。在图3a中,吸入压是压力波形24的顶部水平线。以图形方式调整它的一种方法是在调整点62任何位置上触摸图形中此顶部压力线并将其向上或向下拖动到期望的水平(在箭头的方向中)。
参考图3b,在容积目标呼吸中,潮气量(tidal volume)设置确定要对患者施加的目标容积。以图形方式调整它的一种方法是在调整点62处触摸容积波形34的顶部(其峰值容积)并将调整点62向上或向下在箭头方向中拖动到期望的水平。
参考图4a和图4b,对于机械呼吸,吸入时间(矩形波形24、32的宽度)确定通气机54应该对患者52施以机械呼吸多长时间。可以通过向左或向右拖动右边缘调整点62来对压力控制的呼吸的压力波形24进行调整。相似地对于流量控制的呼吸,向左或向右拖动流量波形32的右边缘调整点62。
参考图5a,对于压力控制的呼吸(机械或PSV),存在确定系统尝试达到其峰值有多快的上升时间设置。这通过向左或向右拖动左上角调整点62来更改压力波形24的左边缘的斜率来进行调整。图5a中的之前和之后波形24图示在此情况中向右移动调整点62如何增加压力波形24的上升时间。
参考图5b,相似地,随着调整压力控制的呼吸(机械或PSV)的上升时间,通过向左或向右拖动左上角调整点62来更改流量波形32的左边缘的斜率,实现了调整流量控制的呼吸的上升时间。
参考图6a和图6b,PEEP是在任何时候对患者52施加的基准压力,即使是在未施以机械呼吸或压力支持的呼吸时。这可以取决于用户是否希望将压力波形24的高度保持不变、或者用户是否希望同时调整基准PEEP值和压力波形24的相对高度而采用两(2)种方式进行调整。在图6a和图6b中,用户向上或向下拖动压力波形24上的呼吸中心中的调整点62以将波形24向上或向下移动并保持波形24的高度不变。
图7中的调整PEEP的版本仅适用于机械压力目标呼吸,并且允许用户在将峰值压力保持在当前水平的同时调整PEEP水平。这通过在调整点62处向上或向下拖动基准压力(PEEP)来进行调整。
参考图8a和8b,机械呼吸速率(在一些系统中也称为频率)是施以机械呼吸的速率,即12 bpm表示每分钟12次呼吸。这可以通过在压力或流量波形24、34中向左或向右经调整点62拖动机械呼吸之一以调整所调整的呼吸与下一次呼吸之间的差来进行调整。在图8a和图8b的示例中,调整左呼吸,右呼吸保持。基本上,呼出时间通过增加或减少通气机不施加呼吸的时间来进行调整。通过调整吸入时间和呼出时间,调整了患者的呼吸速率。
参考图9,吸入暂停时间是呼吸的吸入阶段期间通气机停止向患者52流入气体的时间。这通过向左或向右拖动流量波形32上的呼吸的吸入部分的右下角调整点62来进行调整。吸入时间保持不变,所以流量波形32的峰值的宽度可收缩,正如“之后”波形32中所示。
参考图10a,所有通气机具有在无论呼吸类型的情况下允许对患者施加的绝对最大压力。在一些系统中,这称为Pmax 64。在一些系统中,这是横跨压力显示器12的点划线,可以通过向上或向下拖动调整点来设置最大压力值64。标记“Pmax”还可以包括调整点62,并且也可以向上或向下拖动。
参考图10b,与图10a中的所有呼吸的最大压力相似,存在专用于容积控制的呼吸的设置,有时称为Plimit 66,这是容积呼吸的压力的软极限。通气机54在其达到此极限时与达到Pmax极限时反应不同。调整Plimit 66与调整Pmax 64相似,通过调整点划线标记的Plimit 66上的调整点62,可以将其向上或向下拖动以设置期望的值。
参考图11,一些流量控制的模式允许用户设置要对患者52施加的近似流量。这通过在调整点62处拖动流量波形32的峰值流量水平来进行调整。
参考图12a和图12b,对于只有机械呼吸(且没有PSV呼吸)的通气模式,用户可以通过选择协助控制选择器30来开启或关闭称为协助控制的设置。此设置允许早期在出现患者52发起的触发状况时仅具有机械呼吸的模式施以机械呼吸。可以通过向左或向右拖动垂直点划线调整点62、并从右呼吸的左边缘向左呼吸的右边吸附来调整协助控制,并且协助控制无法停留在两次呼吸之间,分别如图12a和图12b所示。图12b中的阴影区域图示患者触发将施以机械呼吸的区域或患者触发区域46。在其他实施例中,可以有其他方式可视化此区域,但是向用户显示患者触发区域46加强了该设置是如何操作的。
参考图13,该触发窗口设置仅适用于兼具机械呼吸和压力支持的呼吸的模式。此设置与协助控制相似,但是能够在呼吸之间调整,如图所示。在图13中,小块点划方波是PSV呼吸48。这被可视化为点划线波形,因为它可以出现在触发窗口74的左边缘和前次呼吸的右边缘之间的任何地方,取决于患者52何时触发呼吸。如果患者52在触发窗口区域76的触发窗口74右边上的阴影区域中触发呼吸,则通气机54将即刻施以下一次机械呼吸。可以通过向左或向右拖动垂直点划线的调整点62线来调整触发窗口74,或者还可以拖动触发窗口指示器26来调整触发窗口74,并且触发窗口区域76将随着用户拖动触发窗口而调整。
图12a、图12b和图13中论述的两个设置,触发窗口74和协助控制对于用户容易混淆。通过如上文所示可视化地显示该设置如何影响窗口,应该有助于用户决定要如何为他们的患者52设置这些设置。
现在参考图14,呼吸末流量68是应该触发PSV呼吸结束的、PSV呼吸期间峰值流量的百分比。可以通过水平点划线的调整点62图形地调整呼吸末流量阈值68,可以在流量显示区域14中从流量波形32的峰值向上或向下拖动水平点划线的调整点62。
参考图15,流量触发70是患者52所需的流量水平,以指示患者52发起的呼吸做功。常常,这“触发”通气机54执行的PSV呼吸或机械呼吸。在流量显示区域14中,可以通过在流量波形32上向上或向下调整水平点划线的调整点62来调整流量触发70。
参考图16,与流量触发70相似,压力触发72设置是患者需要吸气的低于PEEP的压力的量,以便指示患者做功。常常,这“触发”通气机54执行的PSV呼吸或机械。在压力显示区域12中,可以通过在压力波形24上向上或向下调整水平点划线的调整点62来调整压力触发阈值72。
参考图17a和图17b,在备选实施例中,利用调整点62向上或向下调整呼吸的吸入部分的左下角来调整压力触发72。这在该点62处产生短时下降(dip)。这更接近地模仿患者做功(吸气负压)时物理上发生的情况。以此方式调整机械呼吸或PSV呼吸二者之一的压力触发72将自动地更改另一个的压力触发,即调整其中一种自动让另一种呼吸使用相同的设置。
在上文描述的动作中任何动作中,当用户调整调整点26的其中之一时,显示区域12、14、16更新反馈给用户,这可以包括在适合的情况下以其他相关设置的计算值,更新其他显示区域12、14、16。例如,在调整速率或Tinsp时,I:E比能够被计算并显示。可以显示有关例如一些设置不可行时无法进一步更改设置的任何约束以及提供给用户的消息,以便解释为什么情况如此以及能够采取什么措施。
在一些情况中,波形24、32、34的什么部分是调整点62对于用户可能不明显。为了在模式屏幕10上查看所有调整点,用户可以触摸显示调整点选择器42(图2)来显示什么区域具有调整点62,以及在一些实施例中,触摸帮助图解或注释来图示设置是什么以及调整方向。还有一些用户可能并不完全适于仅有可图形调整的通气模式,他们可能希望以数值方式查看和设置这些设置同时查看波形如何调整到这些设置。在此情况中,用户可以触摸显示设置选择器44以通过数值方式查看和设置这些设置(图2)。
现在参考图18,图示经由触摸屏可视化地调整通气机模式和设置的方法80。这里,在步骤82中,在通气机显示器上为用户提供图形用户接口57。正如上文论述的,通气机显示器允许用户查看表示对患者施加的流量、压力和容积的具体波形。图形用户接口57还包括对用户图示并允许用户查看和调整所有具体设置的多个选择器和指示器。在步骤84中,用户使用GUI 57为患者选择机械呼吸和/或PSV呼吸设置到通气机上的控制和设置。在步骤86中,用户通过GUI 57,利用目标选择器来为每个选择的呼吸选择目标参数,在步骤88中,用户利用控制选择器来为每个呼吸选择控制参数。一旦在步骤86和步骤88中分别选择了目标参数和控制参数,GUI 57在步骤90中、在GUI 57上显示理想压力波形、流量波形和容积波形。这些理想波形表示步骤84-88中所作选择的组合的已知理想波形。
再次参考图18,在步骤92中,用户利用GUI 57将任何显示的理想波形调整到期望的患者设置。用户可以使用图2-17b中上文描述的多种调整点,以便对任何理想波形调整多种设置。在步骤94中,患者利用GUI 57上的此类选择器来确认对理想波形所作的调整为期望的患者设置,并且在步骤96中,此确认使GUI 57能够根据确认的期望患者设置来设置通气机。
本申请的系统和方法的技术效果是,提供图形用户接口57,以使通气机54的用户能够通过实际触摸和移动通气机54的图形用户接口57上显示的多种通气机波形的多个部分来调整通气机54的设置。这使用户能够可视化地调整患者52的通气机设置。
本书面描述使用示例来公开本发明,包括最佳模式,并且还使本领域技术人员能够制造和使用本发明。本发明的可专利范围由权利要求定义,并且可以包括本领域技术人员设想的其他示例。如果此类其他示例具有并无不同于权利要求的文字语言的结构元素或此类其他示例包含与权利要求的文字语言无实质性差异的等效结构元素,则它们规定为在权利要求的范围内。
部件列表
。
Claims (10)
1. 一种通气机系统(50),包括:
通气机(54),其可操作以为患者提供通气;
通气机显示器(56),其可操作以提供图形用户接口(GUI)(57),其中所述GUI(57)包括触摸屏;以及
处理器(60),其编程为:
从所述触摸屏接收机械呼吸或压力支持的通气(PSV)呼吸设置的任何一些的选择;
从所述触摸屏接收每个所述机械呼吸或PSV呼吸的目标参数和控制参数的选择;
在所述通气机显示器(56)上显示与所选择的呼吸设置、目标参数和控制参数对应的理想波形(24、32、34)的集合;
响应利用所述触摸屏更改所述理想波形(24、32、34)的集合的任何波形,将所述理想波形(24、32、34)的集合调整到期望的患者设置;以及
根据所述期望的患者设置来设置所述通气机(54)。
2. 如权利要求1所述的系统(50),其中所述理想波形(24、32、34)的集合包括如下的任何一些:
压力波形(24);
流量波形(32);以及
容积波形(34)。
3. 如权利要求2所述的系统(50),其中在所述GUI(57)上的专用显示区域中显示所述理想波形(24、32、34)的集合中的所述压力波形、流量波形和容积波形(24、32、34)中每一个。
4. 如权利要求1所述的系统(50),其中所述GUI(57)包括配置在所述理想波形(24、32、34)的集合上的多个调整点(62),以使用户可以通过所述触摸屏利用所述多个调整点(62)来将所述理想波形 (24、32、34)的集合调整到所述期望的患者设置。
5. 如权利要求4所述的系统(50),其中所述多个调整点(62)的放置允许所述用户调整所述理想波形(24、32、34)的集合中的每个波形(24、32、34)的参数的集合。
6. 如权利要求1所述的系统(50),其中所述GUI(57)还包括确认/取消选择器(40),所述确认/取消选择器(40)可操作以从所述触摸屏提供对所述期望的患者设置的确认。
7. 如权利要求1所述的系统(50),其中所述GUI(57)还包括保存/加载选择器(38),所述保存/加载选择器(38)可操作以保存所述期望的患者设置以及加载先前保存的期望的患者设置。
8. 如权利要求1所述的系统(50),其中所述GUI(57)还包括显示调整点选择器(42),所述显示调整点选择器(42)可操作以在所述GUI(57)上显示所有所述多个调整点(62)。
9. 在具有包含在通气机显示器(56)上的图形用户接口(57)的通气机系统(50)中,一种可视化地调整通气机(54)的方法,所述方法(80)包括:
选择(84)机械呼吸设置或压力支持的通气(PSV)呼吸设置的任何一些;
选择(86、88)每个所述呼吸设置的目标参数和控制参数;
显示(90)理想波形(24、32、34)的集合;
将所述理想波形(24、32、34)的集合的任何波形调整(92)到期望的患者设置;以及
根据所述期望的患者设置来设置(96)所述通气机(54)。
10. 如权利要求9所述的方法(80),其中所述GUI(57)还包括确认/取消选择器(40),所述确认/取消选择器(40)可操作以从所述触摸屏提供对所述期望的患者设置的确认。
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