CN103764027A - 无创通气测量 - Google Patents

Abstract

确定正在接受使用无创通气的呼吸治疗的受试者的肺顺应性和肺阻力要求将泄漏的存在考虑在内。尤其地，可以基于所述受试者的泄漏孔口的平均阻力，来动态地确定受试者接口器具处或其附近的可变和非故意泄漏。

Description

无创通气测量

技术领域

本公开涉及用于测量在无创呼吸治疗期间受试者的呼吸参数的系统与方法，并且具体而言涉及在正经受呼吸治疗的受试者的自主呼吸和/或非自主呼吸期间，在每次呼吸的基础上，测量肺顺应性和肺阻力。

背景技术

众所周知，呼吸治疗的恰当施予取决于拥有关于患者（亦称受试者）呼吸力学的准确且最新的信息。呼吸力学可以包括肺顺应性、肺阻力和/或其他参数。涉及有创机械通气的呼吸治疗是周知的，并且在这种治疗的应用期间监测器设备可以测量（例如）受试者流量，以确定（例如）肺顺应性和/或肺阻力。涉及无创机械通气的呼吸治疗是周知的。然而，在该类型治疗的应用期间，由于系统中的泄漏，造成通常不能确定关于受试者的呼吸力学的准确且最新的信息。泄漏可以为故意或非故意的，已知或未知的，可变或不可变的。特别是，非故意的、未知的和/或可变的泄漏可能妨碍对关于受试者的呼吸力学的准确且最新的信息的确定。

发明内容

因此，本公开的一个或多个实施例的目的是提供一种系统，其被配置为在向受试者应用无创呼吸治疗期间测量呼吸参数。所述系统包括计时模块、被动顺应性模块、被动阻力模块、主动顺应性模块以及主动阻力模块。所述计时模块被配置为确定吸入与呼出之间的过渡。所述被动顺应性模块被配置为确定呼出期间的被动呼出肺顺应性，其中，由所述被动顺应性模块进行的所述确定基于被动肺模型，并且其中，所述呼出是基于所述过渡而被划界的。所述被动阻力模块被配置为确定所述呼出期间的被动呼出肺阻力，其中，由所述被动阻力模块进行的所述确定基于被动肺模型。所述主动顺应性模块被配置为确定反映主动肺模型的主动肺顺应性，其中，所述主动肺顺应性是基于所述被动呼出肺顺应性和受试者呼吸模式确定的。所述主动阻力模块被配置为确定反映主动肺模型的主动肺阻力，其中，所述主动肺阻力是基于所述被动呼出肺阻力和所述受试者呼吸模式确定的。

本公开的一个或多个实施例的又一方面是提供一种用于在受试者的无创呼吸治疗期间测量呼吸参数的方法。所述方法包括确定呼吸中吸入与呼出之间的过渡；基于被动肺模型来确定呼出期间的被动呼出肺顺应性，其中，所述呼出是基于所述过渡而被划界的；基于所述被动肺模型来确定所述呼出期间的被动呼出肺阻力；获得受试者呼吸模式；确定反映主动肺模型的主动肺顺应性，其中，所述确定基于所述被动呼出肺顺应性和所述受试者呼吸模式；并且确定反映所述主动肺模型的主动肺阻力，其中，所述确定基于所述被动呼出肺阻力和所述受试者呼吸模式。

本公开的一个或多个实施例的又一方面是提供一种系统，其被配置为在受试者的无创呼吸治疗的应用期间测量呼吸参数。所述系统包括用于确定呼吸中吸入与呼出之间的过渡的器件；用于基于被动肺模型确定呼出期间的被动呼出肺顺应性的器件，其中，所述呼出是基于所述过渡而被划界的；用于基于所述被动肺模型确定所述呼出期间的被动呼出肺阻力的器件；用于获得受试者呼吸模式的器件；用于基于所述被动呼出肺顺应性和所述受试者呼吸模式来确定反映主动肺模型的主动肺顺应性的器件；以及用于基于所述被动呼出肺阻力和所述受试者呼吸模式来确定反映所述主动肺模型的主动肺阻力的器件。

参考附图，考虑以下描述和权利要求书，本发明的这些及其他目的、特征和特性，以及操作的方法和相关结构元件的功能，及各部分的组合和制造的经济性，将变得更加显而易见，所有附图均构成本说明书的部分，其中，在各附图中类似的附图标记可以表示对应的部分。然而，应明确理解，附图仅是出于例示和描述的目的，并且不旨在作为对任何限度的限定。

附图说明

图1示意性地图示了根据某些实施例的、被配置为在向受试者应用无创呼吸治疗期间测量呼吸参数的系统；并且

图2图示根据某些实施例的、用于在受试者的无创呼吸治疗期间测量呼吸参数的方法。

图3A至图3B图示了标准肺模型。

具体实施方式

本文中使用的单数形式的“一”、“一个”以及“该”包括多个指代物，除非上下文中明确地另行规定。本文中所用的两个或多个零件或部件被“耦合”的表述将意味着所述零件直接或间接地（即，通过一个或多个中间零件或部件，只要发生连接）被结合到一起或一起工作。本文中所用的“直接耦合”意指两个元件彼此直接接触。本文中所用的“固定耦合”或“固定”意指两个部件被耦合以作为一体移动，同时维持相对于彼此的固定取向。

本文中所用的词语“一体的”意指部件被创建为单件或单个单元。亦即，包括单独创建并然后被耦合到一起成为单元的多件的部件不是“一体的”部件或体。本文中采用的两个或多个零件或部件相互“接合”的表述将意味着所述零件直接地或通过一个或多个中间零件或部件而相互施加力。本文中采用的术语“数目”将意味着一或大于一的整数（即，多个）。

本文中使用的方向短语，例如但不限于，顶部、底部、左、右、上、下、前、后以及它们的派生词涉及附图中所示的元件的取向，并且不对权利要求构成限制，除非在权利要求中明确记载。

图1示意性地图示了根据某些实施例的、被配置为在向受试者106应用无创呼吸治疗期间测量呼吸参数的系统100。系统100可以被实现为呼吸治疗设备、与呼吸治疗设备集成和/或与呼吸治疗设备联合操作。

系统100可以包括以下中的一个或多个：压力发生器140、受试者接口180、一个或多个传感器142、电子存储器130、用户接口120、处理器110、计时模块111、被动顺应性模块112、被动阻力模块113、主动顺应性模块114、主动阻力模块115、流量模块116和/或其它部件。

压力发生器140可以与通气机和/或（正）气道压力设备

集成、组合或连接，并且被配置为提供可呼吸气体加压流，用于（例如经由受试者接口180）向受试者106的气道的递送。受试者106可以发起或可以不发起一个或多个呼吸相位。压力支持可以被实现为（多水平）PAP设备的较高或较低正压。例如，为了支持吸气，可以将所述可呼吸气体加压流的压力调节到吸气压力。可选地和/或同时地，为了支持呼气，可以将所述可呼吸气体加压流的压力调节到呼气压力。预期用于通过所述可呼吸气体加压流的递送来提供呼吸支持的其他方案。压力发生器140可以被配置为与所述受试者的呼吸周期基本同步地调节所述可呼吸气体加压流的压力水平、流量、湿度、速度、加速度和/或其他参数。在某些实施例中，压力发生器140是被配置为提供除正气道压支持治疗以外的其他类型治疗的气道压设备的部分。

可以通过受试者接口180，将可呼吸气体加压流从压力发生器140递送到受试者106的气道。受试者接口180可以包括导管182和/或受试者接口器具184。导管182可以为一段柔性软管或者其他导管，其将受试者接口器具184置为与压力发生器140流体连通。导管182形成流动路径，可呼吸气体加压流通过该路径在受试者接口器具184与压力发生器140之间传送。

受试者接口器具184可以被配置为向受试者106的气道或其附近递送所述可呼吸气体加压流。由此，受试者接口器具184可包括适于该功能的任何器具。在一个实施例中，压力发生器140为专用通气设备并且受试者接口器具184被配置为与用于向受试者106递送呼吸治疗的另一接口器具可移除地耦合。例如，受试者接口器具184可以被配置为接合和/或被插入气管内导管、气管切开术入口和/或其他接口器具。在一个实施例中，受试者接口器具184被配置为无需介入性器具而接合受试者106的气道。在该实施例中，受试者接口器具184可包括以下中的一个或多个：气管内导管、鼻插管、气管切开术导管、鼻罩、鼻/口罩、全脸面罩、总面罩、部分再呼吸面罩或者与受试者气道传送气流的其他接口器具。本公开不限于这些范例，并且预期使用任意受试者接口向受试者106递送可呼吸气体加压流。

电子存储器130包括以电子方式存储信息的电子存储介质。电子存储器130的电子存储介质可包括以下之一或两者：与系统100集成地提供的（即，基本上不可移除的）系统存储器和/或经由例如端口（例如，USB端口、火线端口等）或者驱动器（例如，硬盘驱动器等）而与系统100可移除地连接的可移除存储器中的一个或者两者。电子存储器130可包括以下中的一个或多个：光学可读存储介质（例如，光盘等）、磁性可读存储介质（例如，磁带、磁硬驱、软驱等）、基于电荷的存储介质（例如，EPROM、EEPROM、RAM等）、固态存储介质（例如，闪存盘驱动器等）和/或其他电子可读存储介质。电子存储器130可以存储软件算法、由处理器110确定的信息、经由用户接口120接收的信息和/或使得系统100能够正常运转的其他信息。例如，电子存储器130可以记录或存储一个或多个呼吸参数（如在本文中其他地方讨论的）、指示受试者是否充分依从治疗方案的信息、指示是否和/或何时发生呼吸事件的信息和/或其他信息。电子存储器130可以是系统100内的单独部件，或者电子存储器130可与系统100的一个或多个其他部件（例如，处理器110）集成地提供。

用户接口120被配置为提供系统100与用户（例如，用户108、受试者106、看护者、处置决策制定者等）之间的接口，用户可以通过该接口将信息提供到系统100以及从系统100接收信息。这使得被统称为“信息”的数据、结果和/或指令以及任意其他可传送项能够在用户与系统100之间传送。可以被传达到受试者106的信息的范例为详细描述在受试者正接受的整个治疗期间所确定的呼吸力学的改变的报告。可以由受试者106和/或用户108传达的信息的范例为受试者的呼吸模式，即自主的或非自主的。适于包括在用户接口120中的接口设备的范例包括小键盘、按钮、开关、键盘、旋钮、控制杆、显示屏、触摸屏、扬声器、麦克风、指示灯、声音警报以及打印机。可以以声音信号、视觉信号、触觉信号和/或其他感觉信号的形式，由用户接口120将信息提供给受试者106。

以非限制性范例的方式，用户接口120可包括能够发光的辐射源。所述辐射源可包括，例如，以下中的一个或多个：至少一个LED、至少一个灯泡、显示屏、和/或其他源。用户接口120可以控制所述辐射源，以向受试者106传达涉及呼吸和/或可呼吸气体加压流的信息的方式来发光。注意，系统100的受试者和用户可以是同一个人。

应理解，本文也预期其他通信技术（硬接线的或者无线的），作为用户接口120。例如，在一个实施例中，用户接口120可与由电子存储器130提供的可移除存储器接口集成。在该范例中，将信息从可移除存储器（例如，智能卡、闪盘驱动器、可移除磁盘等）载入到系统100，使得（一个或多个）用户能够定制系统100的实现方式。适于作为用户接口120与系统100一起使用的其他示范性输入设备和技术包括，但不限于，RS-232端口、RF链路、IR链路、调制解调器（电话、电缆、以太网、因特网或者其他）。简言之，预期用于与系统100传送信息的任意技术作为用户接口120。

（一个或多个）传感器142可被配置为生成传达与呼吸气流或者气道力学的参数相关的测量结果的输出信号。这些参数可以包括流量、压力、湿度、速度、加速度和/或其他参数中的一个或多个。传感器142可以与导管182和/或受试者接口器具184流体连通。

图1中对包括单一构件的传感器142的图示不旨在限制。在一个实施例中，传感器142包括多个如上所述地工作的传感器，其生成传达信息的输出信号，所述信息涉及与受试者106的气道状态和/或状况、受试者106的呼吸、受试者106呼吸的气体、气体向受试者106的气道的递送、受试者106的呼吸力学、和/或受试者的呼吸努力相关联的参数。例如，参数可以涉及压力发生器140（或者压力发生器140与之集成、组合的或连接的设备）的部件的机械单元测量结果，例如，转子速度、马达速度、鼓风机速度、风扇速度，或者通过先前已知和/或经校正的数学关系而可以充当对任意先前列出参数的替代的相关测量。从传感器142得到的信号或信息可以被传输至处理器110、用户接口120、电子存储器130和/或系统100的其他部件。该传输可以为有线和/或无线的。

处理器110被配置为在系统100中提供信息处理能力。这样，处理器110包括以下中的一个或多个：数字处理器、模拟处理器、被设计为处理信息的数字电路、被设计为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。尽管在图1中将处理器110示为单个实体，但是这仅是出于示例性目的。在一些实现方式中，处理器110包括多个处理单元。

如图1所示，处理器110被配置为运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包括以下中的一个或多个：计时模块111、被动顺应性模块112、被动阻力模块113、主动顺应性模块114、主动阻力模块115、流量模块116和/或其他模块。处理器110可以被配置为通过软件；硬件；固件；软件、硬件和/或固件的某种组合；和/或用于在处理器110上配置处理功能的其他机构来运行模块111、112、113、114、115和/或116。

应认识到，尽管在图1中将模块111、112、113、114、115和/或116图示为共同位于单个处理单元内，但是在处理器110包括多个处理单元的实现方式中，模块111、112、113、114、115和/或116中的一个或多个可以定位为远离其他模块。下文中描述的对由不同模块111、112、113、114、115和/或116提供的功能的描述是出于示例性目的，并且不旨在限制，因为模块111、112、113、114、115和/或116中的任意一个均可以提供比所描述的更多或更少的功能。例如，可以消除模块111、112、113、114、115和/或116中的一个或多个，并且其功能中的一些或全部可以由模块111、112、113、114、115和/或116中的其他模块提供。注意，处理器110可被配置为运行一个或多个额外的模块，所述额外的模块可运行下文中被归属与模块111、112、113、114、115和/或116中的一个的功能中的一些或全部。

一个或多个模块可以被配置为从由（一个或多个）传感器142生成的输出信号确定一个或多个气体参数、呼吸参数和/或其他参数。一个或多个气体参数可以涉及和/或源自于对以下中的一个或多个的测量结果：（峰值）流量、流速、（潮气末）体积、压力、温度、湿度、速度、加速度、气体组成（例如一个或多个成分的浓度）、耗散的热能、（故意）气体泄漏和/或涉及可呼吸气体（加压）流的其他测量结果。一个或多个呼吸参数可以源自于气体参数和/或传达对所述可呼吸气体加压流的测量结果的其他输出信号。所述一个或多个呼吸参数可以包括以下中的一个或多个：呼吸率、呼吸周期、吸入时间或周期、呼出时间或周期、呼吸流量曲线形状、从吸入到呼出和/或相反的过渡时间、从峰值吸入流速到峰值呼出流速和/或相反的过渡时间、呼吸压力曲线形状、最大近端压降（每个呼吸循环和/或相位）和/或其他呼吸参数。该功能中的一些或全部可以被并入或集成到处理器110的其他计算机程序模块中。

计时模块111被配置为确定与系统100的操作有关的呼吸计时参数和/或其他计时参数，例如呼吸中吸入与呼出之间的过渡。呼吸计时参数可以包括将吸入相位与呼出相位分开或相反的过渡时刻、呼吸周期、呼吸率、吸入时间或周期、呼出时间或周期、吸入相位的开始和/或结束、呼出相位的开始和/或结束、和/或其他呼吸计时参数。与系统100的操作有关的计时参数可以包括疗程长度、平均和/或累计日间和/或夜间使用、自最近压力调节起使用的量和/或与系统100的操作有关的其他计时参数。

被动顺应性模块112被配置为确定呼出期间的被动呼出肺顺应性。被动顺应性模块112可以被配置为确定吸入期间的被动吸入肺顺应性。所述吸入和呼出可以基于如由计时模块111确定的所述过渡而被划界。确定可以为动态的，即每个呼吸循环和/或相位。由所述被动顺应性模块的进行确定基于被动肺模型。被动肺模型可以包括串联（流体）耦合的流量源（例如通气机）、肺阻力以及肺顺应性。以举例说明的方式，图3A图示了标准被动肺模型，包括标记为Q_P的流量源、标记为P的近端压力、标记为R的肺阻力、标记为C的肺顺应性以及标记为P₀的呼吸压力。近端压力和受试者流量可以如下地相关：

P=R·Q_P/1000+V/C+P₀，其中压力的单位可以为cmH₂O，V可以为以ml为单位的受试者体积，可以例如针对每次呼吸独立获得它们。通过获得、估计和/或确定所述受试者的近端（或气道）压力（例如在吸入开始时），可以确定、计算和/或估计所述受试者流量，以及紧接着所述吸入、肺顺应性和肺阻力之后在呼出结束时的压力P₀。注意，上式中未明确考虑呼吸管路中的泄漏。

流量模块116被配置为确定所述受试者流量，同时将泄漏的存在考虑在内。因此，所述被动肺模型（其由系统100中的多个模块使用）可以基于由流量模块116确定的所述受试者流量。对所述受试者流量的确定可以基于管路流量，其可以继而基于由传感器生成的输出信号确定，所述输出信号传达涉及呼吸气流或气道力学的参数的测量结果。

泄漏可以包括故意或非故意泄漏、已知或未知的泄漏、可变或非可变泄漏和/或其他泄漏。例如，受试者接口184可以为具有非故意面罩泄漏、故意和/或可控呼出口泄漏和/或其他泄漏的面罩。系统100的其他部件可以包括已知和/或可预测的泄漏，例如压力发生器140到系统100的其他部件的连接。可以根据以下两个公式，归纳即时估计的估计受试者流量Q_P(t)和即时总管路泄漏Q_泄漏(t)：

其中Q_C（t）表示所述呼吸管路中的管路流量，Q_L已知（t）表示即时已知管路泄漏，其可以包括可预测2011P01122WOCN

地随给定近端压力变化的故意泄漏和系统性泄漏流量，并且Q_L未知（t）表示即时未知管路泄漏，其可以包括在所述受试者的泄漏孔口处或所述泄漏孔口附近的非故意泄漏。所述系统性泄漏流量可以被特征化，并被预存储在，例如电子存储器130中。所述未知泄漏可以被模型化为：

其中P(t)为所述近端压力，并且表示受试者的泄漏孔口的平均阻力，其例如可以针对每次呼吸，使用下式得以确定：

其中t0为吸入的开始，并且t₂为随后的呼出的结束。所述受试者的所述泄漏孔口的所述平均阻力可以随时间改变，例如在呼吸之间。因此，可以例如针对每次呼吸、每十秒、每分钟和/或使用任意其他规律和/或循环的确定，规律地确定所述泄漏孔口的所述阻力。通过置换，可以使用下式确定即时估计的估计受试者流量Q_P(t)：

被动顺应性模块112被配置为使用被动肺模型，尤其是所估计的估计受试者流量Q_P(t)，以如下地确定所述被动呼出肺顺应性：假设所述估计近端压力由P_est=R·Q_P/1000+V/C+P₀给出，并且P表示所测量的近端压力，P_diff表示P与P₀之间的差。使用最小二乘法（和/或另一种合适的计算C的方法）最小化测量的压力与估计压力之间的方差和：

$S=\mathrm{\Σ}{(P_{\mathrm{est}}-P)}^2=\mathrm{\Σ}(R^2{(Q_P/1000)}^2+\frac{2R}{C}(Q_P/1000)V+\frac{V^2}{C^2})-2\mathrm{\Σ}(R(Q_P/1000)P_{\mathrm{diff}}+\frac{{\mathrm{VP}}_{\mathrm{diff}}}{C})+\mathrm{\Σ}{P}_{\mathrm{diff}}^2$

针对C求解，得到以下：

$C=\frac{m1*m1-m2*m3}{m4*m1-m5*m3}$

其中 $\left\{\begin{array}{c}m1=\mathrm{\Σ}(Q_P/1000)V\\ m2=\mathrm{\Σ}{V}^2\\ m3=\mathrm{\Σ}{(Q_P/1000)}^2\\ m4=\mathrm{\Σ}{P}_{\mathrm{diff}}(Q_P/1000)\\ m5=\mathrm{\Σ}{P}_{\mathrm{diff}}v\end{array}\right.$

注意，参数m1到m5被设为在所述呼出开始时为零。上式可以被用于确定所述被动呼出肺顺应性。为了确定所述被动吸入肺顺应性，体积V和参数m1到m5被设为在所述吸入开始时为零。例如通过系统100中的传感器，获得管路流量Q_C和近端压力P，并且上式可以被用于确定所述被动吸入肺顺应性。为了确定所述被动呼出肺顺应性和所述被动吸入肺顺应性两者，被动顺应性模块112可以被配置为在确定所述被动呼出肺顺应性之前，首先确定所述被动吸入肺顺应性，例如使得被用于确定的呼出紧接着被用于确定的吸入。

被动阻力模块113被配置为确定呼出期间的被动呼出肺阻力，其中，由所述被动阻力模块的所述确定基于被动肺模型。被动阻力模块113可以被配置为确定被动吸入肺阻力。针对任一呼吸相位的所述阻力，可以为在通过受试者的气道的最大流速上的最大压降。换言之，

使用如由被动顺应性模块112确定的所述被动肺顺应性，可以使用P_肺=V/C+P₀，计算受试者肺压力P_肺，使得所述压降ΔP为ΔP=P-P_肺=P_diff-V/C。假设所述压降随着Q_P单调增加或减小，则ΔP_max出现在受试者流量达到其最大值的时刻。出于该原因，可以将所述被动阻力写为如下：

通过使用（例如来自被动顺应性模块112）的被动呼出肺顺应性和所述呼出期间的最大压降ΔP_max，该式适用于所述被动呼出肺阻力。通过使用（例如来自被动顺应性模块112）的被动吸入肺顺应性和所述吸入期间的最大压降ΔP_max，该式适用于所述被动吸入肺阻力。为了确定所述被动呼出肺阻力和所述被动吸入肺阻力两者，被动阻力模块113可以被配置为在确定所述被动呼出肺阻力之前，首先确定所述被动吸入肺阻力，例如使得被用于确定的所述呼出紧接着被用于确定的所述吸入。

主动顺应性模块114被配置为确定反映主动肺模型的主动肺顺应性，其中，所述主动肺顺应性是基于所述被动呼出肺顺应性和受试者呼吸模式确定的。所述主动肺顺应性的确定可以还基于所述被动吸入肺顺应性。所述受试者呼吸模式可以为自主呼吸模式或非自主呼吸模式。系统100可以包含所述受试者呼吸模式，例如作为系统设定和/或用户输入和/或通过对由系统100的一个或多个传感器生成的输出信号的分析，确定所述受试者呼吸模式。

以举例说明的方式，图3B图示标准主动肺模型，其不同于标准被动肺模型（例如参见图3A），至少由于受所述受试者的自主呼吸和/或所述受试者的的吸气肌压力（由P_mus表示）“干扰”。显著地，尽管在呼出期间，P_mus的干扰可能基本上可忽略，因为所述受试者的肺在呼出期间可能是被动放松的。出于此原因，可以通过（动态地）确定分别在吸入和呼出期间的顺应性和阻力，并随后取决于所述受试者的呼吸模式合并所述结果，实现对跨整个呼吸循环的主动肺顺应性和主动肺阻力的（动态）确定。

主动顺应性模块114可以通过根据C=权重*C_吸入+(1-权重)*C_呼出来组合被动呼出肺顺应性C_呼出和被动吸入肺顺应性C_吸入，以确定所述受试者的主动顺应性C，其中，针对自主呼吸模式的权重例如为0，并且针对非自主呼吸模式例如为0.5。权重的值应在0与1之间。

主动阻力模块115被配置为确定反映主动肺模型（例如图3B的标准主动肺模型）的主动肺阻力，其中，所述主动肺阻力是基于所述被动呼出肺阻力和所述受试者呼吸模式确定的。对所述主动肺阻力的确定可以还基于所述被动吸入肺阻力。主动阻力模块115可以通过根据R=权重*R_吸入+(1-权重)*R_呼出来组合所述被动呼出肺阻力R_呼出和所述被动吸入肺阻力R_吸入，以确定所述受试者的主动阻力R，其中针对自主呼吸模式的权重例如为1，并且针对非自主呼吸模式的权重例如为0.5。权重的值应在0与1之间。

图2图示了用于测量受试者的无创呼吸治疗期间的呼吸参数的方法。下文提供的方法200的操作意图为示例性的。在一些实施例中，可以以一个或多个未被描述的额外操作和/或无需所讨论操作中的一个或多个，来完成方法200。额外地，图2中所图示并在下文描述的方法200的操作的顺序不旨在限制。

在一些实施例中，方法200可以在一个或多个处理设备（例如数字处理器、模拟处理器、被设计为处理信息的数字电路、被设计为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）中得以实现。所述一个或多个处理设备可以包括响应于以电子方式存储在电子存储器介质上的指令而运行方法200的操作中的一些或全部的一个或多个设备。所述一个或多个处理设备可以包括被配置为通过专用于方法200的操作中的一个或多个的运行的硬件、固件和/或软件而配置的一个或多个设备。

在操作202，确定呼吸中吸入与呼出之间的过渡。在一个实施例中，操作202是由与（图1中所示并在上文讨论的）计时模块111类似或基本相同的计时模块执行的。

在操作204，基于被动肺模型，确定吸入期间的被动吸入肺顺应性，其中，所述吸入是基于所述过渡而被划界的。在一个实施例中，操作204是由与（图1中所示并在上文讨论的）被动顺应性模块112类似或基本相同的被动顺应性模块执行的。

在操作206，基于被动肺模型，确定呼出期间的被动呼出肺顺应性，其中，所述呼出是基于所述过渡而被划界的。在一个实施例中，操作206是由与（图1中所示并在上文讨论的）被动顺应性模块112类似或基本相同的被动顺应性模块执行的。

在操作208，基于被动肺模型，确定吸入期间的被动吸入肺阻力。在一个实施例中，操作208是由与（图1中所示并在上文讨论的）被动阻力模块113类似或基本相同的被动阻力模块执行的。

在操作210，基于被动肺模型，确定呼出期间的被动呼出肺阻力。在一个实施例中，操作210是由与（图1中所示并在上文讨论的）被动阻力模块113类似或基本相同的被动阻力模块执行的。

在操作212，获得受试者呼吸模式。在一个实施例中，操作212是由与（图1中所示并在上文讨论的）用户接口120类似或基本相同的用户接口执行的。

在操作214，确定反映主动肺模型的主动肺顺应性。在一个实施例中，操作214是由与（图1中所示并在上文讨论的）主动顺应性模块114类似或基本相同的主动顺应性模块执行的。

在操作216，确定反映主动肺模型的主动肺阻力。在一个实施例中，操作216是由与（图1中所示并在上文讨论的）主动阻力模块116类似或基本相同的主动阻力模块执行的。

在权利要求中，置于括号中的任何附图标记均不应被解释为对权利要求的限制。词语“包括”或“包含”不排除除了在权利要求中列出的那些之外的其他元件或步骤的存在。在列举几个器件的装置型权利要求中，可以由同一个硬件实现这些器件中的几个。元件之前的词语“一”或“一个”不排除多个这样的元件的存在。在列举了几个器件的任意装置型权利要求中，可以由同一个硬件实现这些器件中的几个。尽管在互不相同的从属权利要求中记载了特定元件，但是这并不指示不能组合使用这些元件。

尽管已出于举例说明的目的，基于当前认为最实用和优选的实施例详细描述了本发明，但是要理解，这种细节仅出于该目的，并且本发明不限于所公开的实施例，而是相反，旨在覆盖权利要求的精神和范围内的修改和等价方案。例如要理解，本发明预期，任意实施例的一个或多个特征可以在可能的范围与任意其他实施例的一个或多个特征相组合。

Claims (21)

1.一种系统（10），其被配置为在向受试者应用无创呼吸治疗期间测量呼吸参数，所述系统包括：

一个或多个处理器（110），其被配置为运行计算机程序模块，所述计算机程序模块包括：

计时模块（111），其被配置为确定呼吸中吸入与呼出之间的过渡；

被动顺应性模块（112），其被配置为确定呼出期间的被动呼出肺顺应性，其中，由所述被动顺应性模块进行的所述确定基于被动肺模型，并且其中，所述呼出是基于所述过渡而被划界的；

被动阻力模块（113），其被配置为确定所述呼出期间的被动呼出肺阻力，其中，由所述被动阻力模块进行的所述确定基于所述被动肺模型；

主动顺应性模块（114），其被配置为确定反映主动肺模型的主动肺顺应性，其中，所述主动肺顺应性是基于所述被动呼出肺顺应性和受试者呼吸模式确定的；以及

主动阻力模块（115），其被配置为确定反映所述主动肺模型的主动肺阻力，其中，所述主动肺阻力是基于所述被动呼出肺阻力和所述受试者呼吸模式确定的。

2.如权利要求1所述的系统，其中，所述被动顺应性模块还被配置为确定吸入期间的被动吸入肺顺应性，其中，所述吸入是基于所述过渡而被划界的，其中，所述被动阻力模块还被配置为确定所述吸入期间的被动吸入肺阻力，其中，由所述主动顺应性模块进行的所述确定还基于所述被动吸入肺顺应性，并且其中，由所述主动阻力模块进行的所述确定还基于所述被动吸入肺阻力。

3.如权利要求1所述的系统，还包括：

流量模块（116），其被配置为基于管路流量确定每次呼吸受试者流量，其中，所述被动肺模型基于所确定的受试者流量。

4.如权利要求3所述的系统，其中，所述无创呼吸治疗的应用包括系统性泄漏，其中，所述系统性泄漏包括所述受试者的泄漏孔口处或所述泄漏孔口附近的非故意泄漏和已知管路泄漏，并且其中，由所述流量模块进行的对所述每次呼吸受试者流量的确定还基于所述系统性泄漏。

5.如权利要求4所述的系统，其中，所述受试者的所述泄漏孔口处或所述泄漏孔口附近的所述非故意泄漏是基于所述泄漏孔口的平均阻力的。

6.如权利要求5所述的系统，其中，所述泄漏孔口的所述平均阻力是基于呼吸中吸入与呼出之间的所述过渡确定的。

7.如权利要求1所述的系统，其中，所述受试者呼吸模式为自主呼吸模式或非自主呼吸模式。

8.一种用于在对受试者进行无创呼吸治疗期间测量呼吸参数的方法，所述方法包括：

确定呼吸中吸入与呼出之间的过渡；

基于被动肺模型来确定呼出期间的被动呼出肺顺应性，其中，所述呼出是基于所述过渡而被划界的；

基于所述被动肺模型来确定所述呼出期间的被动呼出肺阻力；

获得受试者呼吸模式；

确定反映主动肺模型的主动肺顺应性，其中，所述确定基于所述被动呼出肺顺应性和所述受试者呼吸模式；并且

确定反映所述主动肺模型的主动肺阻力，其中，所述确定基于所述被动呼出肺阻力和所述受试者呼吸模式。

9.如权利要求8所述的方法，还包括：

确定吸入期间的被动吸入肺顺应性，其中，所述吸入是基于所述过渡而被划界的；并且

确定所述吸入期间的被动吸入肺阻力，其中，确定所述主动肺顺应性还基于所述被动吸入肺顺应性，并且其中，确定所述主动肺阻力还基于所述被动吸入肺阻力。

10.如权利要求8所述的方法，还包括：

获得所述受试者的所述无创呼吸治疗的管路流量；并且

基于所述管路流量确定每次呼吸受试者流量，

其中，所述被动肺模型基于所确定的受试者流量。

11.如权利要求10所述的方法，其中，所述无创呼吸治疗的应用包括系统性泄漏，其中，所述系统性泄漏包括所述受试者的泄漏孔口处或所述泄漏孔口附近的非故意泄漏和已知管路泄漏，并且其中，确定所述每次呼吸受试者流量还基于所述系统性泄漏。

12.如权利要求11所述的方法，还包括：

基于所述受试者的所述泄漏孔口的平均阻力来确定所述泄漏孔口处或所述泄漏孔口附近的所述非故意泄漏。

13.如权利要求12所述的方法，还包括：

基于呼吸中吸入与呼出之间的所述过渡来确定所述泄漏孔口的所述平均阻力。

14.如权利要求8所述的方法，其中，所述受试者呼吸模式为自主呼吸模式或非自主呼吸模式。

15.一种系统，其被配置为在向受试者应用无创呼吸治疗期间测量呼吸参数，所述系统包括：

用于确定呼吸中吸入与呼出之间的过渡的器件（111）；

用于基于被动肺模型确定呼出期间的被动呼出肺顺应性的器件（112），其中，所述呼出是基于所述过渡而被划界的；

用于基于所述被动肺模型确定所述呼出期间的被动呼出肺阻力的器件（113）；

用于获得受试者呼吸模式的器件（120）；

用于基于所述被动呼出肺顺应性和所述受试者呼吸模式来确定反映主动肺模型的主动肺顺应性的器件（114）；以及

用于基于所述被动呼出肺阻力和所述受试者呼吸模式来确定反映所述主动肺模型的主动肺阻力的器件（115）。

16.如权利要求15所述的系统，还包括：

用于确定吸入期间的被动吸入肺顺应性的器件（112），其中，所述吸入是基于所述过渡而被划界的；以及

用于确定所述吸入期间的被动吸入肺阻力的器件（113），

其中，用于确定所述主动肺顺应性的所述器件的操作还基于所述被动吸入肺顺应性，并且其中，用于确定所述主动肺阻力的所述器件的操作还基于所述被动吸入肺阻力。

17.如权利要求15所述的系统，还包括：

用于获得所述受试者的所述无创呼吸治疗的管路流量的器件（142）；以及

用于基于所述管路流量确定每次呼吸受试者流量的器件（116），

其中，所述被动肺模型基于所确定的受试者流量。

18.如权利要求17所述的系统，其中，所述无创呼吸治疗的应用包括系统性泄漏，其中，所述系统性泄漏包括所述受试者的泄漏孔口处或所述泄漏孔口附近的非故意泄漏和已知管路泄漏，并且其中，用于确定所述每次呼吸受试者流量的所述器件的操作还基于所述系统性泄漏。

19.如权利要求18所述的系统，还包括：

用于基于所述泄漏孔口的平均阻力来确定在所述受试者的所述泄漏孔口处或所述泄漏孔口附近的所述非故意泄漏的器件（116）。

20.如权利要求19所述的系统，还包括：

用于基于呼吸中吸入与呼出之间的所述过渡来确定所述泄漏孔口的所述平均阻力的器件（116）。

21.如权利要求15所述的系统，其中，所述受试者呼吸模式为自主呼吸模式或非自主呼吸模式。

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