CN103379934B - 用于可定制自动控制吸入氧的含量和/或呼气末正压以维持氧合作用的系统和方法 - Google Patents

Abstract

根据治疗方案向受试者的气道递送可呼吸气体的加压流。可以将治疗方案设计成维持受试者的氧合作用。所述治疗方案规定吸入氧的含量和/或呼气末正压的水平以通过反馈方式维持氧合作用的治疗有益水平。在治疗方案之内，由用户配置的约束，例如最大递增变化、调节之间的时间量或最大变化率，约束对吸入氧的含量和/或呼气末正压自动动态进行的变化。这样可以提供针对个体受试者的治疗方案自动化控制的定制水平。

Description

用于可定制自动控制吸入氧的含量和/或呼气末正压以维持 氧合作用的系统和方法

技术领域

本发明涉及吸入氧的含量（fraction）和/或呼气末正压的自动控制，以维持受试者的氧合作用。

背景技术

通常由临床医师（例如，特护医师、治疗学家、护士等）调节递送至接受通气治疗的受试者的吸入氧的含量，以对受试者的氧合作用水平变化做出响应。对调节的需求以及调节吸入氧的含量的频率取决于受试者的状况和是否有临床医师。在NICU中，对于早产婴儿来说，由于频繁的自发去饱和作用，对于吸入氧的含量的调节可能更常见。对于ICU中的其他受试者而言，可以进行调节以对受试者状况的渐变（改善或恶化）做出响应。对吸入氧的含量水平的调节的这种需求常常给临床医师带来很大的工作负荷。

发明内容

本公开的一个方面涉及一种被配置成控制递送至受试者的肺的可呼吸气体的加压流中吸入氧的含量的系统。在一个实施例中，所述系统包括压力发生器、用户接口和一个或多个处理器。压力发生器被配置成生成供递送至受试者的肺的可呼吸气体的加压流，压力发生器被配置成通过调节可呼吸气体的加压流中的氧的浓度有选择地控制受试者的吸入氧的含量。一个或多个处理器被配置成执行计算机程序模块，所述计算机程序模块包括血氧模块、氧含量模块、接口模块和控制模块。血氧模块被配置成确定表示所述受试者的血液中存在的氧的量的氧合作用度量水平。氧含量模块被配置成根据治疗方案确定针对所述受试者的治疗性吸入氧的含量，其中，所述氧含量模块被配置成以反馈方式基于所述氧合作用度量动态地确定所 述治疗性吸入氧的含量。接口模块被配置成经由用户接口从用户接收氧含量约束。氧含量模块还被配置成使得经由用户接口从用户接收的氧含量约束对治疗性吸入氧的含量的动态确定进行约束。控制模块被配置成根据由所述氧含量模块确定的治疗性吸入氧的含量控制所述压力发生器以调节可呼吸气体的加压流中的氧的浓度，以控制受试者的吸入氧的含量。所述模块可以配置成使得治疗方案随时间减小治疗性吸入氧的含量和/或治疗性呼气末正压以使受试者摆脱依赖。

本发明的另一方面涉及一种控制递送至受试者的肺的可呼吸气体的加压流中吸入氧的含量的方法。在一个实施例中，该方法包括生成供递送至受试者的肺的可呼吸气体的加压流；获得指示受试者的血液中存在的氧的量的氧合作用度量水平；经由用户接口从用户接收一个或多个氧含量约束；以反馈方式基于氧合作用度量根据治疗方案动态地确定用于受试者的治疗性吸入氧的含量，其中，从所述用户接收的氧含量约束对所述治疗性吸入氧的含量的动态确定进行约束；以及根据动态地确定的治疗性吸入氧的含量调节所述可呼吸气体的加压流中的氧的浓度，以控制所述受试者的吸入氧的含量。该方法可以包括随时间减小治疗性吸入氧的含量和/或治疗性呼气末正压以使受试者摆脱依赖。

本发明的又一方面涉及一种用于控制供递送至受试者的肺的可呼吸气体的加压流中吸入氧的含量的系统。在一个实施例中，该系统包括生成供递送至受试者的肺的可呼吸气体的加压流的模块；用于获得指示受试者的血液中存在的氧的量的氧合作用度量水平的模块；经由用户接口从用户接收一个或多个氧含量约束的模块；以反馈方式基于受试者的血液中存在的氧的量根据治疗方案动态地确定用于受试者的治疗性吸入氧的含量的模块，其中，从所述用户接收的氧含量约束对所述治疗性吸入氧的含量的动态确定进行约束；以及根据动态地确定的治疗性吸入氧的含量调节所述可呼吸气体的加压流中的氧的浓度的模块，以控制所述受试者的吸入氧的含量。该系统可以被配置成随时间减小治疗性吸入氧的含量和/或治疗性呼气末正压以使受试者摆脱依赖。

参考附图考虑以下描述和附权利要求，本公开的这些和其他目的、特征和特性，以及相关结构元件的操作方法和功能，以及各部分的组合和制 造的经济性，将变得更加显而易见，所有附图都形成本说明书的一部分，其中，在各幅图中类似的附图标记表示对应部分。在一个实施例中，按比例绘制了这里所示的结构部件。然而应当明确理解，附图仅仅为了例示和描述，不是本发明的限制。此外，应当认识到，也可以将这里任一个实施例中示出或描述的结构特征用于其他实施例中。然而应当明确理解，附图仅仅为了例示和描述，并非意在作为限度的界定。如说明书和权利要求中所用的那样，单数形式“一”、“一个”和“该”包括多个指示物，除非语境明确做出其他说明。

附图说明

图1图示了被配置成根据治疗方案向受试者的肺递送可呼吸气体的加压流的系统。

图2图示了氧饱和度对比动脉血中氧分压的曲线图。

图3图示了被配置成接收向系统控制输入的用户接口，该系统被配置成向受试者的肺递送可呼吸气体的加压流。

图4图示了维持受试者的氧合作用的方法。

具体实施方式

图1图示了被配置成根据治疗方案向受试者12的肺递送可呼吸气体的加压流的系统10。可以设计治疗方案以维持受试者12的氧合作用。治疗方案规定了吸入氧的含量和/或呼吸末正压的水平，以通过反馈方式维持在治疗上有益的氧合作用水平。系统10被配置成使得对吸入氧的含量和/或呼吸末正压造成的自动和动态变化受到用户配置的约束的限制。这可以为个体受试者提供治疗方案的一定水平的定制。系统10以反馈方式利用氧合作用的测量结果以控制吸入氧的含量，所述测量结果能够由用户选择。类似地，在维持氧合作用的过程中，呼吸末正压控制的实施可以由用户选择和/或取消选择。治疗方案能够由用户配置以简单维持氧合作用，或可以由用户配置以使受试者12摆脱由系统10提供的治疗。在一个实施例中，系统10包括压力发生器14、电子存储器16、用户接口18、传感器20、处理器24中的一个或多个和/或其他部件。

在一个实施例中，压力发生器14被配置成生成供递送至受试者12的肺的可呼吸气体的加压流。出于治疗目的或者出于其他目的，压力发生器14可以控制可呼吸气体的加压流的一个或多个参数（例如，流量、压力、容积、湿度、温度、气体成分等）。可以根据治疗方案（例如，正如下文所讨论的）控制一个或多个参数。治疗方案可以被配置成在受试者12体内进行氧合作用。作为非限制性范例，压力发生器14可以被配置成控制可呼吸气体的加压流的压力，以便维持治疗性吸气压和/或呼气末正压。为管理可呼吸气体的加压流的压力，压力发生器14可以包括一个或多个部件，能够控制所述一个或多个部件以操纵可呼吸气体的加压流的压力。这样的部件可以包括例如阀门、风机、风箱、压缩气体源和/或用于操纵压力的其他部件。压力发生器14被配置成控制可呼吸气体的加压流中氧的浓度以维持治疗性吸入氧的含量。这样，压力发生器14被配置成将来自氧气源25与另一可呼吸气体源（例如，环境空气、墙壁气源、金属罐和/或其他源）的氧气进行混合以调节可呼吸气体的加压流中氧的浓度。

经由受试者接口26向受试者12的肺递送可呼吸气体的加压流。受试者接口26被配置成向受试者12的肺传输由压力发生器14生成的可呼吸气体的加压流。这样，受试者接口26包括管道28和接口器具30。管道向接口器具30输送可呼吸气体的加压流，并且接口器具30向受试者12的肺递送可呼吸气体的加压流。接口器具30的一些范例可以包括，例如，气管内插管、气管插管、鼻套管、鼻罩、鼻/口罩、整体面罩或者与受试者的气道和/或肺传输气体流的其他接口器具。本发明不限于这些范例，并想到了使用任何受试者接口向受试者12递送可呼吸气体的加压流。

尽管图1图示的系统10的配置所具有的受试者接口26为单支、被动呼气系统，但是这并非意在限制。应当认识到，本公开的范围包括受试者接口26被形成为双支系统的实施例，双支系统包括被配置成从接口器具30接收呼气的第二管道。连接到主动控制呼吸系统的第二管道可以向大气排放这样的流体，可以向过滤器输送这样的流体，和/或向包括系统10之内的部件的其他部件输送这样的流体。

在一个实施例中，电子存储器16包括以电子方式存储信息的电子存储介质。电子存储器16的电子存储介质可以包括与系统10一体提供（即， 基本不可移除）的系统存储器和/或可移除存储器之一或两者，可移除存储器经由例如端口（例如，USB端口、火线端口等）或驱动器（例如，磁盘驱动器等）能移除地连接到系统10。电子存储器16可以包括光学可读存储介质（例如，光盘等）、磁可读存储介质（例如，磁带、磁性硬盘驱动器、软盘驱动器等）、基于电荷的存储介质（例如，EEPROM、RAM等）、固态存储介质（例如，闪速驱动器等）中的一个或多个和/或其他电子可读存储介质。电子存储器16可以存储软件算法、由处理器24确定的信息、经由用户接口18接收的信息和/或使系统10能够正常工作的信息。电子存储器16可以是（全部或部分）系统10之内的独立部件，或者电子存储器16可以与系统10的一个或多个其他部件（例如，发生器14、用户接口18、处理器24等）一体地提供（全部或部分）。

用户接口18被配置成在系统10与一个或多个用户（例如，受试者12、护理人员、研究人员、治疗决策者等）之间提供接口，用户可以通过该接口向系统10提供信息并从系统10接收信息。这使得数据、信号、结果和/或指令和任何其他可沟通项目（共同被称作“信息”）能够在用户与压力发生器14、电子存储器16和/或处理器24中的一个或多个之间传输。适于包括在用户接口18中的接口装置的范例包括小键盘、按钮、开关、键盘、把手、杠杆、显示屏、触摸屏、扬声器、微音器、指示灯、音响报警器、打印机、触觉反馈装置和/或其他接口装置。在一个实施例中，用户接口18包括多个分离的接口。在一个实施例中，用户接口18包括与发生器14一体提供的至少一个接口。用户接口18可以被配置成接收来自受试者12的输入以修改系统10的用户可选择设置。例如，用户接口18可以被配置成改变用于向受试者12递送的通气治疗的模式和设置。在另一范例中，用户接口18可以被配置成为系统10设置最大吸入氧的含量和/或其他参数。

应当理解的是，本发明还想到了将其他通信技术，硬连线或无线技术作为用户接口18。例如，本发明想到了可以将用户接口18与电子存储器16提供的可移除存储器接口集成。在本范例中，可以从可移除存储器（例如，智能卡、闪速驱动器、可移除磁盘等）向系统10中加载信息，使得用户能够定制系统10的实施。适于作为用户接口18与系统10一起使用的其他示范性输入装置和技术包括，但不限于，RS-232端口、RF链路、IR链 路、调制调解器（电话、线缆等）。简而言之，本发明想到将用于与系统10沟通信息的任何技术用作用户接口18。

传感器20包括被配置成生成传达与可呼吸气体的加压流的气体参数相关的信息的输出信号的传感器，被配置成生成传达与受试者12的氧合作用相关的信息的输出信号的传感器，和/或其他传感器。气体参数可以包括，例如，流量、容积、压力、成分（例如，一种或多种成分，例如氧的浓度）、湿度、温度、加速度、速度、声学参数、指示呼吸的参数变化中的一个或多个，和/或其他气体参数。在一个实施例中，传感器20包括流量传感器和压力传感器。传感器20可以包括直接测量这种参数的一个或多个传感器（例如，通过与压力发生器14处的或受试者接口26中的可呼吸气体的加压流流体相通）。传感器20可以包括间接生成与可呼吸气体的加压流的一个或多个流体参数相关的输出信号的一个或多个传感器。例如，一个或多个传感器20可以基于压力发生器14和/或其他传感器的操作参数（例如，阀门驱动器或电动机电流、电压、旋转速度和/或其他操作参数）生成输出。

如上所述，传感器20可以包括被配置成生成传达与受试者12的氧合作用相关信息的输出信号的一个或多个传感器。与氧合作用相关的信息可以指示氧饱和度、动脉血氧分压、动脉血的二氧化碳分压和/或与氧合作用相关的其他信息。这样的传感器可以包括以不间断方式生成传达与氧合作用相关信息的输出信号的传感器。例如，生成传达与氧饱和度相关信息的输出信号的传感器可以通过不间断方式生成输出信号。一些传感器可能需要更多侵入式测量（例如，从受试者12提取血液）。这样的传感器可以包括动脉血氧分压、动脉血氧二氧化碳分压和/或其他动脉血测量结果的传感器。可以以周期性（或基本周期性）间隔更新对受试者12而言更侵入性的测量（例如，动脉血测量）。例如，可以以大约30分钟的间隔和/或以其他间隔进行这种测量并更新到系统10。

传感器20可以包括被配置成向电子存储器16、用户接口18和/或处理器24中的一个或多个发送输出信号的传感器。例如，生成传达与可呼吸气体的加压流的气体参数相关的信息的输出信号的传感器可以向电子存储器16、用户接口18和/或处理器24中的一个或多个发送输出信号。传感器20可以包括被配置成与系统10分离和/或与系统10连通的装置或设备发送输 出信号的传感器。例如，生成传达与氧饱和度和/或动脉血氧分压相关的信息的输出信号的传感器可以与患者监测器31耦合，从而将来自传感器的输出信号发送到患者监测器31。患者监测器31可以被配置成处理输出信号（例如，确定氧饱和度和/或动脉血氧分压）。患者监测器31可以与系统10可通信地耦合，以向系统10发送从输出信号导出的信息、输出信号和/或其他信息。在另一范例中，系统10可以被配置成使得生成与氧饱和度相关的输出信号的传感器耦合到系统10，并且可以将输出信号发送至电子存储器16、用户接口16和/或处理器24中的一个或多个。可以经由有线和/或无线传输实现这样的传输。传感器20可以包括需要经由用户接口18向系统10中人工输入测量结果的传感器。例如，测量动脉血氧分压、动脉血二氧化碳分压和/或其他动脉血测量的传感器可能需要向系统10人工输入获取的测量结果。

处理器24被配置成在系统10中提供信息处理能力。这样，处理器24可以包括数字处理器、模拟处理器、设计成处理信息的数字电路、设计成处理信息的模拟电路、状态机和/或用于以电子方式处理信息的其他机构中的一种或多种。尽管处理器24在图1中被示为单个实体，但这仅仅出于例示性目的。在一些实施方式中，处理器24可以包括多个处理单元。这些处理单元可以物理地位于同一装置（例如，压力发生器14）中，或者处理器24可以表示协调工作的多个装置的处理功能。例如，可以由与患者监测器31相关联的一个或多个处理器提供这里归于处理器24的至少一些功能。

如图1所示，处理器24可以被配置成执行一个或多个计算机程序模块。所述一个或多个计算机程序模块可以包括控制模块32、呼吸参数模块34、氧饱和度模块36、动脉氧模块38、氧分压模块40、PEEP模块42、呼气模块44、接口模块46中的一个或多个和/或其他模块。处理器24可以被配置成由软件；硬件；固件；软件、硬件和/或固件的一些组合；和/或用于在处理器24上配置处理能力的其他机制执行模块32、34、36、38、40、42、44和/或46。

应当认识到，尽管在图1中将模块32、34、36、38、40、42、44和46示为共同位于单个处理单元之内，在处理器24包括多个处理单元的实施方式中，模块32、34、36、38、40、42、44和/或46中的一个或多个可以与其他模块远离。下文阐述的由不同模块32、34、36、38、40、42、44和/或46提供的功能描述仅仅出于例示目的，并非意在限制，因为模块32、34、36、38、40、42、44和/或46中的任何模块都可以提供比所述更多或更少的功能。例如，可以去除模块32、34、36、38、40、42、44和/或46中的一个或多个并可以通过除模块32、34、36、38、40、42、44和/或46中的其他模块实现其一些或全部功能。作为另一范例，处理器24可以被配置成执行一个或多个额外的模块，额外模块可以执行下文归属于模块32、34、36、38、40、42、44和/或46之一的一些或全部功能。

控制模块32被配置成控制压力发生器14，以根据治疗方案调节可呼吸气体的加压流的参数。治疗方案规定要提供给受试者12的肺的可呼吸气体的加压流，从而将吸入氧的含量维持在治疗性吸入氧的含量，和/或将受试者12的呼气末正压维持在呼气末正压。

例如，治疗方案可以是包括双水平治疗的非侵入式通气。在这样的治疗方案中，呼气期间可呼吸气体的加压流的压力水平被维持在呼气水平（称为呼气气道正压或EPAP）。在吸气期间，提高可呼吸气体的加压流的压力水平以向受试者12的肺中推送气体。根据呼吸速率和/或基于受试者12的自发呼吸努力触发吸气气道正压（“IPAP”）与EPAP之间的变化。

呼吸参数模块34被配置成确定受试者12的呼吸参数。呼吸参数模块34基于传感器20生成的输出信号确定呼吸参数。呼吸参数模块34确定的呼吸参数可以包括潮气量、呼吸速率、分钟通气量、吸气与呼气比、肺的阻力和顺从性、呼吸肌压力和/或其他呼吸参数。

氧饱和度模块36被配置成获得受试者12的氧饱和度。获得受试者12的氧饱和度可能包括确定氧饱和度和/或（例如，从患者监测器31）接收氧饱和度的确定。基于传感器20生成的输出信号确定氧饱和度。将氧饱和度传感器附接至患者身体的优选部位。可以通过基本不间断的方式（例如，采样速率低于大约100毫秒）确定、接收和/或以其他方式获得氧饱和度。

动脉氧模块38被配置成确定受试者12的动脉血氧分压。动脉氧模块38确定动脉血氧分压可以是以基本进行中方式进行的动脉血氧分压的估计。这是因为通常是直接通过从受试者12提取血液测量的动脉血氧分压。在一个实施例中，动脉氧模块38根据氧饱和度估计动脉血氧分压。通常，氧饱和度表现和动脉血氧分压是关联的，从而能够基于测量的氧饱和度估计给定时刻的动脉血氧分压。

如上所述，在各个时间（例如，以周期性间隔），可以获得动脉血测量结果并输入到系统10。这样的测量结果可以包括动脉血氧分压、动脉血二氧化碳分压、血液pH值和/或其他测量结果。在一个实施例中，动脉氧模块38被配置成根据由系统10获得这些测量结果时的氧饱和度校准或以其他方式调节动脉血氧分压的确定。

作为例示，图2示出了氧饱和度与动脉血氧分压的几幅图。在图2中能够看出，这两个参数之间的转换不是线性的。这样，可以使用动脉血氧分压的间歇测量结果校准和/或调节氧饱和度测量结果到动脉血氧分压估计值的转换。此外，从图2应当认识到，氧饱和度与动脉血氧分压之间的关系受到动脉血二氧化碳分压和/或血液pH值的影响。因此，能够使用动脉血二氧化碳分压和/或血液pH值的测量结果进一步校准和/或调节氧饱和度测量结果到动脉血氧分压估计值的转换。

返回参考图1，氧含量模块40被配置成确定治疗性吸入氧的含量。治疗性吸入氧的含量是将将受试者12的氧合作用维持在治疗有益水平的吸入氧的含量。控制模块32被配置成通过控制压力发生器14以调节与治疗性吸入氧的含量对应的可呼吸气体的加压流中氧的浓度，以实现由氧含量模块40确定的治疗性吸入氧的含量。

在一个实施例中，确定治疗性吸入氧的含量包括确定将将受试者12的氧饱和度维持在治疗有益水平的吸入氧的含量。在一个实施例中，氧含量模块40确定治疗性吸入氧的含量以将动脉血氧分压维持在治疗有益的水平。氧含量模块40被配置成以反馈回路确定治疗性吸入氧的含量，反馈回路使用氧饱和度、动脉血氧分压和/或指示氧合作用的其他某种度量作为输入。如果使用的度量表示氧合作用过高，从其当前水平向下调节治疗性吸入氧的含量。如果使用的度量指示氧合作用过低，从其当前水平向上调节治疗性吸入氧的含量。

氧含量模块40被配置成使得对治疗性吸入氧的含量的调节受到氧含量约束的约束。氧含量约束可以约束治疗性吸入氧的含量（例如，在滑动时间窗上）的变化率、治疗性吸入氧的含量的调节增量、治疗性吸入氧的含 量的最高水平、治疗性吸入氧的含量的最低水平、治疗性吸入氧的含量的调节的时间相邻性中的一种或多种，和/或可以以其他方式约束对治疗性吸入氧的含量确定的调节。约束治疗性吸入氧的含量的变化率的氧含量约束可以设置变化的最高速率。约束治疗性吸入氧的含量的调节增量的氧含量约束可以设置标准增量的量，可以设置最小增量的量，可以设置最大增量的量，和/或可以通过其他方式约束调节增量。约束治疗性吸入氧的含量的调节相邻性的氧含量约束可以设置从前一次调节到可以进行下一次调节的最小等候时间，和/或可以通过以其他方式约束治疗性吸入氧的含量调节的时间相邻性。

在一个实施例中，氧含量模块40被配置成仅确定治疗性吸入氧的含量（或基本这样做），以维持受试者12体内的氧合作用。在一个实施例中，氧含量模块40被配置成随着时间系统地减小治疗性吸入氧的含量。执行治疗性吸入氧的含量的系统性减小，使得受试者12逐渐摆脱可呼吸气体的加压流中包括的额外氧。

PEEP模块42被配置成确定治疗性呼气末正压。治疗性呼气末正压是帮助将受试者12血液中的氧合作用维持在治疗有益水平的呼气末正压。在一个实施例中，确定治疗性呼气末正压包括确定帮助将受试者12的氧合作用维持在治疗有益水平的呼气末正压。在一个实施例中，PEEP模块42确定治疗性呼气末正压以将动脉血氧分压维持在治疗有益的水平。PEEP模块42被配置成在反馈回路中确定治疗性呼气末正压，该反馈回路使用氧饱和度、动脉血氧分压和/或指示氧合作用的其他某种度量作为输入。如果使用的度量指示氧合作用过高，从其当前水平向下调节治疗性呼气末正压。如果使用的度量指示氧合作用过低，从其当前水平向上调节治疗性呼气末正压。

PEEP模块42被配置成使得对治疗性呼气末正压的调节受到PEEP约束的约束。呼气末正压可以约束治疗性呼气末正压（例如，在滑动时间窗上）的变化率、治疗性呼气末正压的调节增量、治疗性呼气末正压的最高水平、治疗性呼气末正压的最低水平、治疗性呼气末正压调节的时间相邻性中的一个或多个，和/或可以通过其他方式约束对确定治疗性呼气末正压的调节。约束治疗性呼气末正压的变化率的PEEP约束可以设置变化的最高 速率。约束治疗性呼气末正压的调节增量的PEEP约束可以设置标准增量的量，可以设置最小增量的量，可以设置最大增量的量，和/或可以通过其他方式约束调节增量。约束治疗性呼气末正压的调节时间相邻性的PEEP约束可以设置从前一次调节到可以进行下一次调节的最小等候时间，和/或可以通过以其他方式约束治疗性呼气末正压调节的时间相邻性。

在一个实施例中，PEEP模块42被配置成仅确定治疗性呼气末正压（或者基本这样做），以维持受试者12体内的氧合作用。在一个实施例中，PEEP模块42被配置成随时间推移系统性地减小治疗性呼气末正压。进行治疗性呼气末正压的系统性减小，使得受试者12逐渐摆脱可呼吸气体的加压流实现的气体加压递送。

呼气模块44被配置成确定与治疗性呼气末正压对应的呼气压力水平。可以利用呼吸参数模块34确定的呼气末正压作为输入，以反馈方式确定这个值。在对治疗性呼气末正压做出调节时，可以对呼气模块44确定的呼气压力水平做出对应调节。控制模块32实现呼气模块44确定的呼气压力水平，以在呼气期间以呼气压力水平向受试者提供可呼吸气体的加压流。这样可以将受试者12的呼气末正压维持在治疗性呼气末正压。

接口模块46被配置成经由用户接口18从用户接收控制输入的选择和/或输入。控制输入可以规定操作系统10的一个或多个方面。作为非限制性范例，控制输入可以定义氧含量约束、PEEP约束、用于确定治疗性吸入氧的含量和/或治疗性呼气末正压的氧合作用度量、用于呼气末正压控制的操作模式的激活和去活、摆脱操作模式的激活或去活、用于低氧饱和度和高或最高吸入氧的含量和高或最高PEEP水平的报警设置和极限中的一个或多个，和/或系统10操作中的其他因素。

作为例示，图3图示了图形用户界面48，可以生成所述图形用户界面以从用户接收控制输入的选择和/或输入。可以经由与用户界面18（图1所示且上文所述）相同或相似的用户界面向用户呈现图形用户界面48。图形用户界面48可以包括氧合作用度量区50、氧含量约束区52、摆脱模式区54、PEEP约束区56、氧合作用确定区58和/或其他区。

氧合作用度量区50被配置成接收与以反馈方式实施的氧合作用度量相关的控制输入的选择和/或输入，以确定对治疗性吸入氧的含量的调节。控 制输入可以包括度量选择、最小氧合作用水平、治疗性氧合作用水平和/或其他控制输入。度量选择指定要实施的氧合作用度量以确定对治疗性吸入氧的含量的调节。氧合作用度量区50可以被配置成接收氧饱和度、动脉血氧分压和/或其他要实现的度量的选择和/或输入。最低氧合作用水平可以设置用于选定氧合作用度量的最低水平。治疗性氧合作用水平可以设置调节治疗性吸入氧的含量以维持的选定氧合作用度量的水平。

氧含量约束区52被配置成接收与治疗性吸入氧的含量相关的控制输入、氧含量约束和/或其他控制输入的选择和/或输入。通过氧含量约束区52接收的氧含量约束可以包括约束变化率、增量约束调节、最高水平约束、最低水平约束、等待时间约束和/或其他氧含量约束中的一个或多个。

摆脱模式区54被配置成接收摆脱模式激活/去活、摆脱等待时间、摆脱调节约束和/或其他控制输入的选择和/或输入。摆脱等待时间可以规定在减小治疗性吸入氧的含量和/或治疗性呼气末正压之间花费多长时间。摆脱调节约束可以定义在摆脱期间用于减小治疗性吸入氧的含量和/或治疗性呼气末正压的调节增量。

PEEP约束区56被配置成接收PEEP模式的激活/去活、与治疗性呼气末正压相关的控制输入的选择和/或输入、PEEP约束和/或其他控制输入。PEEP模式的激活/去活基于氧合作用有选择地激活和/或去活治疗性呼气末正压的动态确定。如果去活PEEP模式，那么可以将治疗性呼气末正压设置到固定水平和/或基于其他输入加以确定。通过PEEP约束区56接收的PEEP约束可以包括约束变化率、增量约束调节、最高水平约束、最低水平约束、等待时间约束和/或其他PEEP约束中的一个或多个。

氧合作用确定区58被配置成接收指定确定氧合作用度量的时刻的控制输入。这些控制输入可以包括平均值采样周期、氧合作用趋势采样周期和/或其他控制输入。

图4图示了维持受试者的氧合作用的方法60。给出的方法60的工作意在进行例示。在一些实施例中，可以利用未描述的一个或多个额外操作和/或不用所描述的一个或多个操作来完成方法60。此外，图4中例示以及下文描述方法60的操作的次序并非意在限制。

在一些实施例中，可以在一个或多个处理装置（例如，数字处理器、 模拟处理器、设计成处理信息的数字电路、设计成处理信息的模拟电路、状态机和/或其他以电子方式处理信息的机构）中实施方法60的一些或全部操作。一个或多个处理装置可以包括响应于以电子方式存储于电子存储介质上的指令执行方法60的一些或全部操作的一个或多个装置。一个或多个处理装置可以包括通过硬件、固件和/或软件配置，以专门用于执行方法60的一个或多个操作的一个或多个装置。

在操作62，从用户接收一个或多个控制输入。控制输入规定、影响和/或定义要由受试者接收的治疗的一个或多个方面。控制输入可以包括治疗性氧合作用水平、氧合作用度量选择、最大吸入氧的含量水平、最小吸入氧的含量水平、PEEP约束、PEEP模式激活/去活、摆脱模式激活/去活中的一个或多个，和/或其他控制输入。在一个实施例中，通过与接口模块46（图1所示且上文所述）相似或相同的接口模块执行操作62，其经由与用户接口18和/或图形用户界面48（分别在图1和3中所示且如上所述）相似或相同的用户接口接收一个或多个控制输入。

在操作64，生成可呼吸气体的加压流以递送至受试者的肺。可以根据治疗方案控制可呼吸气体的加压流的一个或多个参数。在一个实施例中，由与（图1所示且上文所述的）压力发生器14相似或相同的压力发生器，在与（图1所示且上文所述的）控制模块32相似或相同的控制模块控制下执行操作64。

在操作66，获得氧合作用度量，其指示受试者的血液中存在的氧的量。氧合作用度量可以包括氧饱和度、动脉血氧分压和/或其他氧合作用度量。氧合作用度量的确定可以包括估计氧合作用度量。可以由在操作62处接收的，指示具体氧合作用度量的控制输入规定在操作66处获得的氧合作用度量。获得氧合作用度量可以包括（例如，基于传感器输出信号）确定氧合作用度量，和/或从外部部件（例如，从与图1所示和上文所述的患者监测器31相似或相同的患者监测器）接收氧合作用度量的确定。在一个实施例中，可以由分别与（图1所示且上文所述的）氧饱和度模块36和/或动脉氧模块38相似或相同的氧饱和度模块和/或动脉氧模块执行操作66。

在操作68，确定是否应当校准和/或调节氧合作用度量的确定。可以在响应于仅间歇获取的氧合作用度量的测量结果的输入和/或接收时进行校准 和/或调节。可以间歇地进行测量，因为它对于受试者而言是侵入性的。响应于在操作68处适于进行校准和/或调节，方法60继续进行到操作70。

在操作70，校准和/或调节氧合作用度量的确定。经校准/调节的确定可以是估计根据氧饱和度确定的动脉血氧分压，如本文所述。在一个实施例中，由与（图1所示且上文所述的）动脉氧模块38相同或相似的动脉氧模块执行操作70。

从操作68或从操作70，方法60进行到操作72和操作74。在操作72，基于在操作66处确定的氧合作用度量，确定是否应当确定治疗性呼气末正压。可以基于PEEP模式被激活还是去活确定这种情况。可以由操作62处接收的控制输入规定PEEP模式的激活或去活。响应于基于氧合作用度量确定应当确定治疗性呼气末正压，方法60进行到操作76。响应于基于氧合作用度量确定不应当确定治疗性呼气末正压，方法60进行到操作74。

在操作74，基于在操作66处确定的氧合作用度量确定治疗性吸入氧的含量。确定治疗性吸入氧的含量以将氧合作用度量维持在（例如，在操作62处接收的）治疗性水平。响应于在操作62接收的吸入氧摆脱模式激活的一部分，可以递减治疗性吸入氧的含量，以试图使受试者摆脱由方法60提供的治疗。如果需要从其先前水平调节治疗性吸入氧的含量，由在操作62从用户接收的氧含量约束来约束该调节。在一个实施例中，由与（图1所示且上文所述的）氧含量模块40相同或相似的氧含量模块执行操作74。

在操作76，基于在操作66处确定的氧合作用度量确定治疗性呼气末正压。确定治疗性呼气末正压以将氧合作用度量维持在（例如，在操作62处接收的）治疗性水平。响应于在操作62接收的PEEP摆脱模式激活的一部分，可以递减治疗性呼气末正压，以图使受试者摆脱由方法60提供的治疗。如果需要从其先前水平调节治疗性呼气末正压，由在操作62从用户接收的PEEP约束来约束该调节。在一个实施例中，由与（图1所示且上文所述的）PEEP模块42相似或相同的PEEP模块执行操作76。

在操作78，基于在操作74确定的治疗性吸入氧的含量和/或在操作76确定的治疗性呼气末正压调节可呼吸气体的加压流。在一个实施例中，由与（图1所示且上文所述的）压力发生器14相似或相同的压力发生器，在与（图1所示且上文所述的）控制模块32相似或相同的控制模块控制下执 行操作78。

基于当前认为是最实际和优选的实施例出于例示的目的在此详细描述了本发明，但要理解，这样的细节仅仅是为了该目的，本说明不限于公开的实施例，而是相反，意在涵盖在所附权利要求的精神和范围之内的修改和等价布置。例如，要理解，本公开考虑到在可能的范围内，可以将任何实施例的一个或多个特征与任何其他实施例的一个或多个特征组合。

Claims (10)

1.一种被配置成控制递送至受试者的肺的可呼吸气体的加压流中吸入氧的含量的系统，所述系统包括：

压力发生器(14)，其被配置成生成供递送至所述受试者的肺的可呼吸气体的加压流，所述压力发生器被配置成通过调节所述可呼吸气体的加压流中氧的浓度来有选择地控制所述受试者的所述吸入氧的含量；

用户接口(18、48)；

一个或多个处理器(24)，其被配置成执行计算机程序模块，所述计算机程序模块包括：

血氧模块(36、38)，其被配置成确定表示所述受试者的血液中存在的氧的量的氧合作用度量水平；

氧含量模块(40)，其被配置成根据治疗方案动态地确定针对所述受试者的治疗性吸入氧的含量，其中，所述氧含量模块被配置成以反馈方式(i)根据所述治疗方案或者(ii)为了使所述受试者摆脱治疗、(iii)基于所确定的氧合作用度量水平，来动态地确定维持治疗上有益的氧合作用水平所需的所述治疗性吸入氧的含量；

接口模块(46)，其被配置成经由所述用户接口从用户接收氧含量约束，其中，所述氧含量模块还被配置成使得经由所述用户接口从所述用户接收的所述氧含量约束对所述治疗性吸入氧的含量的动态确定进行约束；以及

控制模块(32)，其被配置成根据受到所接收的氧含量约束的约束的所动态地确定的治疗性吸入氧的含量来控制所述压力发生器，以调节所述可呼吸气体的加压流中的氧的浓度，从而自动且动态地改变所述受试者的所述吸入氧的含量，其中，所述氧含量约束对所述治疗性吸入氧的含量的调节的时间相邻性进行约束。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述接口模块被配置成使得所述氧含量约束包括如下中的一个或多个：(i)所动态地确定的治疗性吸入氧的含量的递增变化的最大幅度；(ii)所动态地确定的治疗性吸入氧的含量的调节之间的时间量；或者(iii)所动态地确定的治疗性吸入氧的含量的变化率的最大幅度。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，血氧模块被配置成使得所述氧合作用度量包括(i)氧饱和度或(ii)动脉血氧分压。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述计算机程序模块还包括：

PEEP模块(42)，其被配置成动态地确定治疗性呼气末正压；以及

呼气模块(44)，其被配置成确定针对所述可呼吸气体的加压流的呼气压力，所述呼气压力将所述受试者的呼气末正压维持在所动态地确定的治疗性呼气末正压，

其中，所述控制模块还被配置成在呼气期间为所述可呼吸气体的加压流提供由所述呼气模块确定的所述呼气压力，从而维持所动态地确定的治疗性呼气末正压。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述PEEP模块还被配置成以反馈方式基于所确定的氧合作用度量水平根据所述治疗方案动态地确定所述治疗性呼气末正压。

6.一种用于控制递送至受试者的肺的可呼吸气体的加压流中吸入氧的含量的系统，所述系统包括：

用于生成供递送至所述受试者的肺的可呼吸气体的加压流的模块(14)；

用于获得指示所述受试者的血液中存在的氧的量的氧合作用度量水平的模块(36、38)；

用于经由用户接口从用户接收一个或多个氧含量约束的模块(46)；

用于以反馈方式(i)根据治疗方案或(ii)为了使所述受试者摆脱治疗、(iii)基于所获得的指示所述受试者的血液中存在的氧的量的氧合作用度量水平，来动态地确定维持治疗上有益的氧合水平所需的针对所述受试者的治疗性吸入氧的含量的模块(40)，其中，从所述用户接收的所述氧含量约束对所述治疗性吸入氧的含量的动态确定进行约束；以及

用于根据受到所接收的氧含量约束的约束的所动态地确定的所述治疗性吸入氧的含量来调节所述可呼吸气体的加压流中的氧的浓度以自动且动态地改变所述受试者的吸入氧的含量的模块(14)，其中，所述氧含量约束对所述治疗性吸入氧的含量的调节的时间相邻性进行约束。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述氧含量约束包括如下中的一个或多个：(i)所动态地确定的治疗性吸入氧的含量的递增变化的最大幅度；(ii)所动态地确定的治疗性吸入氧的含量的调节之间的时间量；或者(iii)所动态地确定的治疗性吸入氧的含量的变化率的最大幅度。

8.根据权利要求6所述的系统，其中，所述氧合作用度量包括(i)氧饱和度和/或(ii)动脉血氧分压。

9.根据权利要求6所述的系统，还包括：

用于动态地确定治疗性呼气末正压的模块(42)；

用于动态地确定针对所述可呼吸气体的加压流的呼气压力的模块(44)，所述呼气压力将受试者的所述呼气末正压维持在所动态地确定的治疗性呼气末正压；以及

用于在呼气期间为所述可呼吸气体的加压流提供为维持所动态地确定的治疗性呼气末正压而动态地确定的所述呼气压力的模块(14)。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，用于动态地确定所述治疗性呼气末正压的模块还被配置成以反馈方式基于所获得的指示所述受试者的血液中存在的氧的量的氧合作用度量水平根据所述治疗方案动态地确定所述治疗性呼气末正压。