CN103491872A

CN103491872A - 实时气道检查状态指示符

Info

Publication number: CN103491872A
Application number: CN201280009967.5A
Authority: CN
Inventors: S·巴巴埃萨德赫; E·黑尔芬拜因; S·H·周
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2011-02-22
Filing date: 2012-02-21
Publication date: 2014-01-01
Anticipated expiration: 2032-02-21
Also published as: JP6294081B2; US9730633B2; BR112013021133A2; RU2013143002A; EP2677930A1; RU2602648C2; US20130324872A1; JP2014509235A; WO2012114262A1; CN103491872B

Abstract

紧接在气道放置之后和/或跟随任何患者转移，可以在CO2监测装置中激活自动程序，以提供气道装置放置检查。自动程序需要时间以确定气道放置已经成功与否。在由所述程序分析CO2呼吸数据期间，只要激活所述气道检查程序，就向用户显示实时反馈，直到做出关于气道放置成功的最终判定的时刻。所述实时反馈显示趋向于确定成功或失败放置的程序进程的一个或多个指示符。

Description

实时气道检查状态指示符

技术领域

本发明涉及医用二氧化碳（CO2）监测系统，并且，具体而言，涉及一种提供患者插管的成功或失败的实时指示的CO2监测系统。

背景技术

通常在医院手术室和加护病房中找到CO2监测系统，用于监测患者的呼吸。一般地，这些系统是监测患者的氧气摄入和呼吸CO2的复杂且大型的通气系统。然而，存在期望CO2监测的其它情景。一种情景是在通过手动操作的呼吸装置向患者提供空气的插管期间。另一种情景是向患心脏骤停的患者应用CPR期间。在这样的情况下，期望诸如由飞利浦医疗（马萨诸塞州，安得沃）生产的MRx除颤监测器的便携单元，所述便携单元可以在医院中使用，但是便携的，并且能够被带往事故地点或患病患者的位置。

在患者插管时，患者通常刚刚遭受心脏骤停或其它严重的痛苦，并且仅仅可以用浅呼吸进行呼吸，或者，已经经历了一段相当长的完全无自发呼吸或在辅助情况下的呼吸的时间。使用呼吸装置进行插管，能够立即提供辅助呼吸。重要的是，气道装置适当地放置在气管中，并且没有不适当地放置在食管中。在医院外心脏骤停期间由紧急医疗服务人员插入的气道装置的错误放置会是危及生命的问题。尽管比色潮气末二氧化碳（etCO2）检测器或实时二氧化碳图的手动使用已经减少了错误放置气道的发生率，成功插管的验证过程仍然是繁琐且耗费时间的。

在使用CO2监测装置的情景中，期望自动地提供能够在气道放置之后以及跟随任何患者转移立即启动的气道放置检查。这能够通过使用并入CO2监测装置的CO2分析程序来完成。上述MRx除颤监测器包含能够在医院中或在事故地点或患心脏骤停的患者位置处使用的这样的CO2分析程序。照料患者的紧急医疗人员能够在任何时候通过按下按钮激活CO2分析程序。在激活之后，分析程序在做出气道放置成功的判定之前，分析数秒内的CO2波形。由于在CO2分析程序判定气道放置是否已经成功之前，CO2分析程序将需要查看若干有效呼吸，这种延迟是必要的。备选地，所述系统将等待一段时间，而不查看有效呼吸，以确定气道放置尚未成功。这种能够长达二十秒的延迟可能在产生压力的紧急情况下变得更长，诸如在野外处理没有呼吸并且已经患心脏骤停的患者的情况下。

因此，期望能够一激活气道检查程序就快速地向用户提供实时反馈，并且在直到做出气道放置成功的最终判定的气道检查程序的进程期间提供实时反馈。这种实时反馈应当在进程中指示气道检查的状态，并且，对救助者来说应当是明显且明确可见的。

发明内容

根据本发明的原理，描述一种在分析气道装置的放置状态时提供实时视觉反馈的自动CO2监测系统。视觉反馈包括为了放置状态判定的进程或状态的一个或多个指示符，所述视觉反馈包括患者呼吸的图形显示、为了确定插管成功或失败的持续更新的进程指示符、确定真实呼吸的按时间划分的视觉指示符和关于瞬时和最终确定气道装置放置成功或失败的彩色的或发亮的指示符。这种视觉反馈优选地以显著不同的颜色显示在彩色监视器上，诸如，MRx监测除颤器的彩色监视器。

附图说明

在附图中：

图1以方框图形式图示了在患者正在接受插管的情况下使用的本发明的CO2监测系统。

图2图示了CO2波形的标准参数。

图3图示了典型的CO2波形序列。

图4图示了在初始化时本发明的实时气道状态指示符显示。

图5图示了在成功的气道放置之后7秒时图4的显示。

图6图示了已经验证第一次真实呼吸之后图5的显示。

图7图示了20秒呼吸分析之后图6的显示。

图8图示了确定成功的气道放置之后图7的显示。

图9图示了失败的气道放置的20秒分析之后本发明的实时气道状态指示符显示。

图10图示了确定失败的气道放置之后图9的显示。

图11图示了在仅有一个验证的呼吸的情况下的11秒分析之后本发明的实时气道状态指示符显示。

图12图示了确定失败的气道放置之后图11的显示。

具体实施方式

首先参考图1，以方框图形式示出本发明的CO2监测系统20，所述CO2监测系统20用于监测正在接受插管的患者10。在构造的实施例中，监测系统20并入到MRx监测除颤器。将患者的呼吸气体引导至监测器的CO2传感器12，所述CO2传感器12感测患者呼气气体的CO2含量。来自传感器12的CO2测量信号被数字化成如监测器20的处理部分22的24处所示的记录的数字样本。分析CO2数字样本，以便在26处获得噪声含量，并且所述CO2信号样本还可以接受噪声降低。用于分析噪声含量的一项技术是分析信号样本的高频含量。纯净的CO2信号将显示相对较小的高频含量。可以通过在监测部分22的26处使用数字低通滤波器处理信号来降低所述信号的噪声水平。之后，可接受的CO2信号在30处接受波形检测。用于检测CO2波形的一项技术是取得连续样本的差，这有效地检测波形的倾斜。如下文更加充分地讨论的，当患者开始呼气时，正常的CO2波形将显现急剧上升的倾斜，在患者呼气期间，正常的CO2波形将显现相对平坦的顶部，并且随着呼气结束并且患者吸气进行另一个呼吸，正常的CO2波形将显示急剧下降的倾斜。之后，在32处测量检测的波形的某些特征。这些特征可以包括波形的基线、波形的高度或幅度、波形的频率、波形的节律、波形的转角、波形的倾斜和波形的形状特征。之后，在34处对测量的特征进行分类，以评估对于正在应用的治疗，即插管，波形是否显现正常呼吸的特征，或者具有在特定治疗方案期间可能遇到的特定困难的特征。呼吸数据与处理器40耦合，用于真实的呼吸和气道放置分析。如果检测到问题或困难，可以发出或者向临床医生显示警报44，或者发出临床报告声明42，以向临床医生建议应当研究特定问题或困难。在构造的实施例中，临床报告声明包括以下所述的在监测器的彩色显示器上显示的实时气道状态指示符。

当CO2监测系统耦合到患者时，应当将所述CO2监测系统设置用于识别对患者应用的治疗，诸如插管、CPR或通气。这可以通过手动切换或由临床医生设置的向监测系统的输入来完成。所述设置还可以通过使用的特定治疗装置自动地完成。例如，当插管装置的空气导管连接到监测器20时，监测器可以感测空气导管的连接，从而被告知插管正得到监测。治疗方案的识别将使监测器20对在正在应用的治疗方案期间期望的呼吸状态特别敏感。

图2图示了正常CO2波形的标准参数。当患者呼气并且呼气阶段开始时，波形将从基线I以陡峭倾斜II上升，直至达到呼出空气的CO2含量的持续水平。在到达持续水平时，波形将显现转角α。在患者完成呼气时，波形将从转角β下降到吸气阶段0的开始处。之后，波形将以这种方式在患者呼吸的频率和周期上重复。实际呼吸波形轨迹在图3中沿水平时间尺度示出。波形被看作在波形的初始上升期间在拐点具有α点α1和α2，并且在吸气开始和波形下降处具有尖锐清晰的β点β1和β2。诸如最大幅度、平均高度、波形持续时间和波形频率的其它特征也在该图示中显而易见。

根据本发明的原理，处理器40中的自动程序分析CO2呼吸波形，以检查气道放置的状态。波形包括从CO2传感器12馈送进入程序的数字CO2样本流。程序在时间间隔内分析所有样本，以做出气道放置成功的判定。为了做出这样的判定，程序可能需要在CO2波形中找出有效（真实）呼吸，并且相对于分类标准检查所述有效（真实）呼吸，以判定气道放置是否成功。本发明的构造的实施例能够在自动程序固有的分析中访问并使用这些临时步骤，用于在进行分析的方向上（朝向气道成功或失败）提供视觉实时反馈。例如，如果尽管CO2样本进入，但程序没有找到呼吸，最终气道检查判定更有可能是失败，而非成功。

以下附图图示了本发明的实时气道状态显示的范例的设计和操作。在彩色显示器上使用清晰地指示气道放置分析进程的颜色显示构造的实施例。绿色指示气道放置成功或分析趋向于确定成功的放置。红色指示气道放置已经失败。所有其它颜色均为不确定的，并且可以渐渐染上颜色或渐变颜色以指示下方图示的趋势。

根据以下协议操作构造的实施例。显示器示出气道分析的二十秒时间段，这是基于完全确定气道放置可能占用二十秒的假设。颜色指示符最初为黄色，指示不确定的状态，并且将黄色保持5秒。在缺少有利信息的情况下，颜色趋向于红色。随着每个新的CO2样本的接收或分析，更新颜色指示符。如果在分析的前10秒内没有找到真实呼吸，颜色变为红色。如果真实呼吸得到验证，亦即，满足对于真实呼吸的预定标准，颜色指示符变为或趋向于绿色。如果指示符变为绿色，所述指示符将在预定时间段内保持绿色，在以下范例中为2秒，并且如果连续的真实呼吸得到验证，所述指示符将在不断增加的时间段内保持绿色。在以下显示范例中示出四类视觉指示符：患者呼吸的持续更新的图形显示、关于分析插管成功或失败的持续更新的动态进程条、真实呼吸的验证的按时间划分的指示符条以及关于瞬时和最终确定插管成功或失败的颜色指示符。本发明的实现方式应当包含一个或多个这种视觉指示。

图4图示了具有显示信息的三个区域的范例性气道状态指示符显示。图形CO2波形将在区域50中示出。动态进程条60将在区域52中示出。气道状态框54是彩色的，用于指示气道分析的瞬时或最终确定。图4示出了初始化时的显示。没有信息被显示并且气道状态框54充满中性黄色。

图5图示了如图形显示50顶部的计时器指示的，在已经接收CO2样本7.2秒后的图4的显示。进程条60和气道状态框54的状态颜色均以黄色开始。在呼吸数据的前5秒期间，进程条保持如62处指示的黄色。尽管在波形框50中看到两个呼吸70和71，但均未被自动程序验证为真实呼吸。因此，状态框54保持黄色，并且随着如64处指示的在缺少有效呼吸的情况下进程条的色彩趋向于红色，所述进程条的色彩开始变为橙色。所示波形数据来自已经从心脏骤停中复苏的插管患者，并且呼气呼吸的CO2含量在12-25mm Hg的范围内，指示身体里非常低的灌注和CO2表达。诸如MRx监测除颤器中的CO2监测器能够以呼出的空气中%浓度或以mm Hg显示CO2输出，其中，5%-6%CO2浓度等于35-40mm Hg。

在时间为8.7秒时，如在图6中所示，第一个呼吸70被自动程序验证为真实呼吸。基于CO2波形的已知的能测量特性，呼吸被验证为真实呼吸。例如，可以考虑CO2波形70的高度。在诸如3mm Hg的预定幅度以上的波形可以被认为是有效的。可以考虑的另一波形特征是波形的持续时间。有效呼吸应当显现例如至少200ms的持续时间，并且不大于被认为有效的若干秒。还可以考虑脉冲形状的其它特征，诸如，波形的上升、下降和倾斜。CO2波形分析程序的处理的其它细节可以在同时提交的专利申请号为_____________、名称为“用于患者状态的自动诊断的二氧化碳图系统和方法（CAPNOGRAPHY SYSTEM AND METHOD FOR AUTOMATICDIAGNOSIS OF PATENT CONDITION）”的申请中找到，所述申请的发明人与本发明的发明人为共同发明人。所述申请通过引用参考结合于此。

在图6的范例中，在显示上的时间标记为8.7时，在CO2波形显示上设置绿色条80，指示已经验证了真实呼吸。在所述范例中还使用绿色点80＇标记已经验证的波形70。由于已经识别真实呼吸，已经趋向于红色的进程条60现在将从时间标记8.7开始变为绿色，并且将保持绿色至少两秒。状态框54现在也以绿色示出。

图7示出了20秒分析之后的显示。在本范例中，如绿色点80＇指示的，前四个呼吸70-73已经被验证为真实呼吸。这些呼吸中的前三个呼吸的验证时间在由时间尺度指示的时间处通过彩色条80、82和84标记。在本范例中，在第一个呼吸验证之后，进程条60在如66指示的从8.7秒-10.7秒的两秒内保持绿色。由于在10.7秒标记之前未找到另一真实呼吸，在该时间处进程条再次变为黄色，并且如67处所指示的，保持黄色，直到在时间13.8秒时验证了第二个真实呼吸，此时，进程条再次变为绿色。在本范例中，在第二个真实呼吸验证之后，如68处所指示的，进程条在至少4秒内保持绿色。由于在时间18.2秒时，验证第三个真实呼吸，致使进程条再次变为绿色，因此，在时间17.8秒时，进程条仅在69处指示的短暂间隔内再次变为黄色。在本范例中，在20秒分析时间段结束时，进程条60和状态框54均为绿色。

在二十秒时间段结束时，自动程序已经找到足够的真实呼吸，并且已经完成足够的分析，以确定气道装置的放置是正确的，并且使气道良好报告被显示。在本范例中，在进程条60和绿色的气道状态框54上均显示气道良好报告。医师或医疗技术人员现在知道插管已经成功位于气管中，而不是位于食管或喉咙的其它地方。

图9是本发明的气道状态显示的范例，其中，气道装置不适当地位于食管中。CO2波形显示90被看作未显示可辨别的呼吸波形。进程条60开始为黄色，并且在5秒之后，色彩开始向红色变化。进程条在时间间隔的中间逐渐地变为橙色，并且直到二十秒分析时间段结束发展为显著红色。在图示的二十秒时间标记时，气道状态框54也是显著红色。此时，自动程序已经做出气道放置错误的确定，并且显示检查气道警告。在本范例中，如在图10中所示，在进程条60和红色气道状态框54上均显示检查气道警告。

图11图示了本发明的气道状态显示的另一范例，其中，在如绿色条80指示的时间11.3秒时识别由绿色点80＇指示的有效呼吸。这使得进程条60在时间11.3秒之后的两秒内以绿色显示。在时间11.3之前，进程条为黄色，并且正趋向于红色。随着有效呼吸的识别，进程条60之后在接下来的两秒内变为绿色，气道状态框54也如此。在图12中指示进程条60的两秒绿色间隔66。但是由于未识别其它的真实呼吸，进程条此后如67处指示的变为黄色，并且如68处指示的直到二十秒间隔结束趋向于红色，气道状态框54也如此。由于未找到第二个有效呼吸，通过自动程序对气道放置的最终判定为失败插管，并且如在图12中所示向用户显示检查气道警告。本范例中的CO2波形为已经经历食管插管而非成功的气管插管的患者的CO2波形。

上述范例示出了向用户显示气道检查的实时进程和成功或失败的放置的不同方式。在构造的实施例中，可以独立地或以系统设计者决定的组合采用不同的多个显示格式。例如，在MRx除颤监测器中，由于进程条60的颜色本质上传达相同的信息，在图形显示中仅示出CO2波形，而没有验证条80或点80＇。其它的实现方式可以在设计师的选项中选择显示动态更新的进程条60或颜色可变的气道状态指示符54。

Claims

1.一种评估气道装置放置的成功或失败的呼吸监测系统，包括：

传感器，其感测通过气道装置的呼吸，并且产生呼吸信号；

处理器，其适于分析所述呼吸信号并且识别有效呼吸；以及

响应于所述处理器的显示器，其提供关于所述气道装置放置的成功或失败的实时视觉反馈，所述实时视觉反馈包括以下中的至少一个：

气道装置放置分析的进程的持续更新的动态指示符，

真实呼吸验证的按时间划分的指示符，

关于瞬时和最终确定气道装置放置成功或失败的可变彩色指示符。

2.如权利要求1所述的呼吸监测系统，其中，所述显示器还包括呼吸的持续更新的图形显示。

3.如权利要求2所述的呼吸监测系统，其中，所述图形显示还包括CO2呼吸波形，并且其中，在所述图形显示上显示所述真实呼吸验证的按时间划分的指示符。

4.如权利要求3所述的呼吸监测系统，其中，在所述显示器上视觉区分已经被识别为有效呼吸的图形波形。

5.如权利要求1所述的呼吸监测系统，其中，所述持续更新的动态指示符还包括进程条。

6.如权利要求5所述的呼吸监测系统，其中，所述进程条对应于呼吸信号的产生或处理而增加。

7.如权利要求6所述的呼吸监测系统，其中，所述进程条对应于有效呼吸的识别而被着色。

8.如权利要求7所述的呼吸监测系统，其中，所述进程条对应于有效呼吸的识别而被着色为绿色，并且对应于未识别所述有效呼吸而被黄-红色彩着色。

9.如权利要求8所述的呼吸监测系统，其中，在未识别所述有效呼吸的情况下，所述进程条随时间逐渐地从黄色变为红色。

10.如权利要求1所述的呼吸监测系统，其中，所述可变彩色指示符对应于所述有效呼吸的识别而被着色为绿色，对应于确定为失败的气道装置放置而被着色为红色，并且在不确定时间段内被着色为黄色。

11.如权利要求1所述的呼吸监测系统，其中，所述处理器还适于使所述显示器显示关于成功或失败的气道装置放置的消息。

12.如权利要求11所述的呼吸监测系统，其中，所述处理器还是适于分析所述呼吸信号，以进行关于成功或失败的气道装置放置的最终确定，

其中，在进行了最终确定的情况下，显示所述消息。

13.如权利要求12所述的呼吸监测系统，其中，所述可变彩色指示符在最终确定为成功的气道装置放置的情况下被着色为绿色，并且在最终确定为失败的气道装置放置的情况下被着色为红色。

14.如权利要求1所述的呼吸监测系统，其中，持续更新的动态指示符还包括进程条，其跟随识别第一个有效呼吸的时间而变为绿色，并且在识别第二个和随后的有效呼吸的情况下在逐渐增长的间隔内保持绿色。

15.如权利要求1所述的呼吸监测系统，其中，所述图形显示还包括CO2呼吸波形，并且

其中，呼吸波形片段基于所述波形片段的幅度、持续时间和形状被识别为有效呼吸。