CN105209099A - 用于呼吸堆积治疗的压力支持系统 - Google Patents

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Abstract

本公开内容涉及一种压力支持系统(10)，所述压力支持系统被配置为向对象(12)的气道递送可呼吸气体的加压流，所述压力支持系统包括：压力发生器(14)，其被配置为生成所述可呼吸气体的加压流；一个或多个传感器(18)，其被配置为生成传达与所述对象是否准备好接收呼吸堆积治疗有关的信息的输出信号；以及一个或多个处理器(20)，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：-控制模块(52)，其被配置为控制所述压力发生器根据压力控制治疗方案来生成所述可呼吸气体的加压流；-事件模块(54)，其被配置为响应于指示所述对象准备好接收呼吸堆积治疗的所述输出信号而确定呼吸堆积事件；以及-呼吸堆积模块(56)，其被配置为响应于对呼吸堆积事件的所述确定而控制所述压力发生器根据呼吸堆积治疗方案来生成所述可呼吸气体的加压流。

Description

用于呼吸堆积治疗的压力支持系统
相关申请的交叉引用
本专利申请在35U.S.C.§119(e)下要求于2013年5月8日提交的美国临时申请号61/820997的优先权权益，通过引用将其内容并入本文。
技术领域
本公开内容涉及一种被配置为向对象的气道递送可呼吸气体的加压流的压力支持系统。
背景技术
在体积控制通气期间的呼吸堆积(breathstacking)治疗是已知的。呼吸堆积具有许多已知的物理益处。例如，呼吸堆积改善了患者中的肺泡通气。呼吸堆积的制度防止了小儿神经肌肉疾病患者中的胸腔的发育不全，锻炼了成人通气机患者中的骨骼关节的运动范围，并且针对预测的吸入或咳嗽效果防止了最大吹入能力的损失。对于更喜欢压力控制的通气的患者和/或临床医生来说，不存在用于呼吸堆积治疗的机构。
发明内容
相应地，本公开内容的一个或多个方面涉及一种被配置为向对象的气道递送可呼吸气体的加压流的压力支持系统。所述压力支持系统包括压力发生器、一个或多个传感器、一个或多个处理器和/或其他部件。所述压力发生器被配置为生成所述可呼吸气体的加压流。所述一个或多个传感器被配置为生成传达与所述对象是否准备好接收呼吸堆积治疗有关的信息的输出信号。所述一个或多个处理器被配置为运行计算机程序模块。所述计算机程序模块包括控制模块、事件模块、呼吸堆积模块和/或其他模块。所述控制模块被配置为控制所述压力发生器根据压力控制治疗方案来生成所述可呼吸气体的加压流。所述事件模块被配置为响应于指示所述对象准备好接收呼吸堆积治疗的所述输出信号而确定呼吸堆积事件。所述呼吸堆积模块被配置为响应于对呼吸堆积事件的所述确定而控制所述压力发生器根据呼吸堆积治疗方案来生成所述可呼吸气体的加压流。
本公开内容的另一方面涉及一种利用压力支持系统向对象的气道递送可呼吸气体的加压流的方法。所述压力支持系统包括压力发生器、一个或多个传感器、一个或多个处理器和/或其他部件。所述一个或多个处理器被配置为运行计算机程序模块。所述计算机程序模块包括控制模块、事件模块、呼吸堆积模块和/或其他模块。所述方法包括：利用所述压力发生器生成所述可呼吸气体的加压流；利用所述一个或多个传感器生成传达与所述对象是否准备好接收呼吸堆积治疗有关的信息的输出信号；利用所述控制模块控制所述压力发生器根据压力控制治疗方案来生成所述可呼吸气体的加压流；利用所述事件模块响应于指示所述对象准备好接收呼吸堆积治疗的所述输出信号而确定呼吸堆积事件；并且利用所述呼吸堆积模块响应于对呼吸堆积事件的所述确定而控制所述压力发生器根据呼吸堆积治疗方案来生成所述可呼吸气体的加压流。
本公开内容的又一方面涉及一种被配置为向对象的气道递送可呼吸气体的加压流的压力支持系统。所述压力支持系统包括：用于生成所述可呼吸气体的加压流的单元；用于生成传达与所述对象是否准备好接收呼吸堆积治疗有关的信息的输出信号的单元；用于控制所述用于生成所述可呼吸气体的加压流的单元根据压力控制治疗方案来生成所述可呼吸气体的加压流的单元；用于响应于指示所述对象准备好接收呼吸堆积治疗的所述输出信号而确定呼吸堆积事件的单元；以及用于响应于对呼吸堆积事件的所述确定而控制所述用于生成所述可呼吸气体的加压流的单元根据呼吸堆积治疗方案来生成所述可呼吸气体的加压流的单元。
在参考附图考虑以下描述和权利要求的情况下，本公开内容的这些和其他目的、特征和特性，以及操作方法和有关的结构元件和零件组合的功能和制造的经济性将变得更加明显，所有附图均形成本说明书的部分，其中，在各个附图中类似的附图标记指定对应的部分。然而，应当明确理解，附图仅是出于图示和描述的目的，并非旨在作为对本公开内容的限制的定义。
附图说明
图1是被配置为向对象的气道递送可呼吸气体的加压流的压力支持系统的示意性图示；
图2A图示了呼吸堆积治疗，其中，在针对一系列相继的呼吸的吸入期间的增加的压力水平比紧接着的先前的压力水平高恒定的量；
图2B图示了呼吸堆积治疗，其中，在针对一系列相继的呼吸的吸入期间的增加的压力水平比紧接着的先前的压力水平高斜坡变化的量；并且
图3是向对象的气道递送可呼吸气体的加压流的方法。
具体实施方式
如在本文中所使用的，单数形式的“一”、“一个”以及“该”包括复数引用，除非上下文明确指示。如在本文中所使用的，两个或更多个部分或部件被“耦合”的表述将意指，只要发生链接，这些部分直接地或间接地(即，通过一个或多个中间部分或部件)接合或共同操作。如在本文中所使用的，“直接耦合”意指两个元件直接地彼此接触。如在本文中所使用的，“固定耦合”或“固定的”意指两个部件被耦合以便在保持相对彼此的恒定取向的情况下作为一个整体进行移动。
如在本文中所使用的，“整体”一词意指被创建为单个工件或单元的部件。亦即，包括被单独创建并然后被耦合在一起作为一单元的工件的部件不是“整体”部件或实体。如在本文中所采用的，两个或更多个部分或部件一个接一个“接合”的表述将意指多个部件直接地或通过一个或多个中间部分或部件向另一个施加力。如在本文中所采用的，术语“数个”意指一或大于一的整数(即，多个)。
在本文中所使用的方位短语，诸如，例如并不限于，顶部、底部、左侧、右侧、上部、下部、前部、后部及其衍生物，涉及附图中示出的元件的取向，并不限制权利要求书，除非在文中明确地记载。
图1示意地图示了被配置为向对象12提供压力支持治疗的压力支持系统10。压力支持系统10被配置为以向对象12的气道递送的可呼吸气体的加压流的形式提供压力支持治疗。压力支持系统10被配置为在压力控制通气期间向对象12提供呼吸堆积治疗。呼吸堆积治疗允许被通气的患者在相继的吸入期间在他或她的气道中积聚可呼吸气体，其中在相继的吸入之间有部分的呼出和/或没有呼出。在呼吸堆积治疗期间，系统10被配置为以高于在压力控制通气的正常过程期间提供的压力的压力提供可呼吸气体的加压流。在一些实施例中，系统10在呼吸堆积治疗期间向对象12提供预定体积的可呼吸气体。
例如，系统10可以被配置为允许在每次相继的呼吸上的恒定的压力变化，和/或第一压力变化步幅是大的并且随着每次相继的呼吸被堆积而变得更小的斜坡。作为另一范例，系统10可以被配置为使得，使用数个方法中的一种来评估肺顺应性，压力增加可以基于所述顺应性而将给定体积作为目标。作为第三范例，系统10可以提供增加的压力监测潮气量，直到到达设定的潮气量为止。当呼吸堆积被启用时，该方法有效地模拟了在体积控制模式中的呼吸堆积，并且在呼吸堆积完成之后立即返回到压力支持通气。
在一些实施例中，呼吸堆积可以经由外部测量设备来滴定，所述外部测量设备可以用于通过直接的设备控制和/或以指示的方式向患者提供用于运行堆积的反馈，以触发该事件。这样的测量的范例可以是潮气末CO2。系统10被配置为确定对象12是否准备好呼吸堆积治疗，并且在紧接着呼吸堆积准备就绪确定之后的对象12的吸入期间递送增加的压力和/或体积的气体。在一些实施例中，系统10包括以下中的一个或多个：压力发生器14、对象接口16、一个或多个传感器18、一个或多个处理器20、用户接口22、电子存储设备24和/或其他部件。
压力发生器14被配置为生成用于递送到对象12的气道的气流。为了治疗目的和/或为了其他目的，压力发生器14可以控制气流的一个或多个参数(例如，流速、压力、体积、温度、气体成分等)。作为非限制性范例，压力发生器14可以被配置为控制到对象12的气道的气流的压力和/或体积。
压力发生器14接收来自气体源(例如，环境大气)的气流，并且提升用于递送到对象12的气道的气体的压力。在一些实施例中，压力发生器14通过进气口接收来自气体源的气流。压力发生器14是能够提升用于递送到患者的所接收的气体的压力的任何设备，例如，泵、鼓风机、活塞或风箱。压力发生器14可以包括用于控制气体的压力/流量的一个或多个阀。本公开内容还预期单独地或结合这样的阀来控制鼓风机的运行速度，以控制向对象12提供的气体的压力/流量。
对象接口16被配置为使可呼吸气体的加压流与对象12的气道相连通。这样，对象接口16包括管道40、接口器具42和/或其他部件。管道40被配置为向接口器具42传送气体的加压流。管道40可以是柔性长度的软管和/或将接口器具42安置为与压力发生器14流体连通的其他管道。接口器具42被配置为向对象12的气道递送气流。接口器具42将管道40安置为与对象12的气道相连通。在一些实施例中，接口器具42被配置为与对象12无创地接合。无创接合包括可移除地接合对象12的气道的一个或多个外部孔口(例如，鼻孔和/或嘴巴)，以使对象12的气道与接口器具42之间的气体相连通。
无创接口器具42的一些范例可以包括例如鼻套管、鼻罩、鼻/口罩、全面罩、全罩式面罩、咬嘴、吸管、患者循环导管的开口端和/或使气流与对象的气道相连通的其他接口器具。本公开内容不限于这些范例，并且预期使用任何接口器具向对象递送气流，包括诸如气管导管的有创接口器具和/或其他器具。在一些实施例中，接口器具42被可移除地耦合到管道40。为了清洁和/或为了其他目的，可以移除接口器具42。
一个或多个传感器18被配置为生成传达与对象12是否准备好接收呼吸堆积治疗有关的信息的输出信号。一个或多个传感器18可以被配置为使得传达与对象12是否准备好接收呼吸堆积治疗有关的信息的输出信号包括传达与在系统10之内的气体的一个或多个参数有关的信息的输出信号。在系统10之内的气体的一个或多个参数可以包括与可呼吸气体的加压流有关的气体参数、与对象12的呼吸有关的呼吸参数和/或其他参数。
可呼吸气体的加压流的一个或多个气体参数可以包括例如以下中的一个或多个：压力、流速、体积、湿度、温度、加速度、速度和/或其他气体参数。与对象12的呼吸有关的呼吸参数可以包括潮气量，计时(例如，吸入的开始和/或结束、呼出的开始和/或结束等)、呼吸速率、(例如，吸入的、呼出的、单个呼吸循环等的)持续时间、呼吸频率和/或其他呼吸参数。
传感器18可以包括(例如通过与接口器具42中的气流流体连通)直接测量这样的参数的一个或多个传感器。传感器18可以包括生成与一个或多个参数间接有关的输出信号的一个或多个传感器。例如，传感器18可以包括被配置为基于压力发生器14的运行参数(例如，根据电动机电流、电压、旋转速度和/或其他运行参数的流速、体积和/或压力估计)来生成输出的一个或多个传感器和/或其他传感器。
在一些实施例中，传感器18包括准备就绪指示器设备，所述准备就绪指示器设备被配置为接收来自对象12接收的对他或她准备好接收呼吸堆积治疗的指示。准备就绪指示器设备可以包括例如按钮、开关、相机、麦克风、运动感测设备(例如，对象12可以挥手以指示准备就绪)、压力感测设备(例如，对象12可以挤压准备就绪指示器设备以指示准备就绪)、被配置为识别从对象接口16吸入和/或被呼出到对象接口16中的特殊呼吸型式的设备和/或其他设备。准备就绪指示器设备可以被配置为无线地和/或经由电线与系统10的其他部件(例如，处理器20)通信。对象12可以使用准备就绪指示器设备来触发呼吸堆积治疗。
尽管传感器18在图1中被图示在系统10中的单个位置处，但是这不旨在进行限制。传感器18可以包括被设置在多个位置中(例如，在管道40之内(或与管道40连通)、在压力发生器14之内、在接口器具42之内(或与接口器具42连通)、在用户接口22之内(或与用户接口22连通)的各种位置和/或其他位置处)的传感器。在一些实施例中，传感器18可以包括一个或多个独立设备。例如，准备就绪指示器设备可以是由对象12握持、由对象12穿戴、邻近对象12进行安置的设备，和/或具有其他构造的设备。
处理器20被配置为提供系统10中的信息处理能力。这样，处理器20可以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。尽管处理器20在图1中被示为单个实体，但是这仅出于图示目的。在一些实施方式中，处理器20可以包括多个处理单元。这些处理单元可以被物理地定位在相同的设备(例如，压力发生器14)之内，或者处理器20可以表示协同运行的多个设备的处理功能。
如图1所示，处理器20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可以包括以下中的一个或多个：参数模块50、控制模块52、事件模块54、呼吸堆积模块56和/或其他模块。处理器20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/或用于配置处理器20上的处理能力的其他机构来运行模块50、52、54和/或56。
应当理解，尽管模块50、52、54和56在图1中被图示为被共同定位在单个处理单元之内，但是在处理器20包括多个处理单元的实施方式中，模块50、52、54和/或56中的一个或多个可以被定位为远离其他模块。下述的对由不同模块50、52、54和/或56提供的功能的描述用于图示目的，并非旨在进行限制，这是因为模块50、52、54和/或56中的任一个都可以提供比所描述的更多或更少的功能。例如，模块50、52、54和/或56中的一个或多个可以被消除，并且其功能中的一些或全部可以由其他模块50、52、54和/或56来提供。作为另一范例，处理器20可以被配置为运行一个或多个额外的模块，所述一个或多个额外的模块可以执行在下面归于模块50、52、54和/或56中的一个的功能中的一些或全部。
参数模块50被配置为确定在系统10之内的一个或多个参数。所述在系统10之内的一个或多个参数可以包括与可呼吸气体的加压流有关的气体参数、与对象12的呼吸有关的呼吸参数、指示对象12准备好呼吸堆积治疗的参数和/或其他参数。参数模块50被配置为基于传感器18的输出信号和/或其他信息来确定一个或多个参数。由参数模块50确定的信息可以用于控制压力发生器14，可以被存储在电子存储设备24中，和/或可以用于其他用途。
可呼吸气体的加压流的一个或多个气体参数可以包括例如以下中的一个或多个：压力、流速、体积、湿度、温度、加速度、速度和/或其他气体参数。与对象12的呼吸有关的呼吸参数可以包括潮气量、计时(例如，吸入的开始和/或结束、呼出的开始和/或结束等)、呼吸速率、(例如，吸入的、呼出的、单个呼吸循环等的)持续时间、呼吸频率和/或其他呼吸参数。指示对象12准备好呼吸堆积治疗的参数可以包括以下中的一个或多个：气体参数、呼吸参数和/或其他参数。在一些实施例中，指示对象12准备好呼吸堆积治疗的参数可以包括从准备就绪指示器设备和/或其他设备接收的输出信号的水平。
控制模块52被配置为控制压力发生器14根据压力控制通气治疗方案来生成气流。控制模块52被配置为基于来自传感器18的输出信号、由参数模块50确定的信息、由用户向用户接口22输入的信息和/或其他信息来控制压力发生器14。对由压力发生器14生成的气体的加压流进行控制，以代替和/或顺应对象12的规律呼吸。压力控制通气治疗可以用于打开和/或维持对象12中的开放气道，使得氧气与二氧化碳可以更容易地进行交换，要求很少和/或不要求来自对象12的努力。控制模块52可以控制压力发生器14使得正压力在吸入期间和/或在其他时间应用于对象12的气道。正压力的水平可以基于由医生、护理者、对象12和/或其他用户经由用户接口22设定的压力水平来确定；由控制模块52基于对象12的先前呼吸来确定；和/或基于其他信息来确定。在压力控制通气治疗期间，控制模块52使得压力发生器14在潮气量被允许改变时的吸入期间以设定的压力递送可呼吸气体的加压流。
作为非限制性范例，控制模块52可以控制压力发生器14，使得向对象12提供的压力控制通气治疗包括连续强制通气(CMV)、间歇强制通气(IMV)、辅助控制(AC)、也已知为咬嘴通气(MPV)的间歇无创正压通气(IPPV)和/或其他类型的压力控制通气治疗。例如，CMV不管患者需要和/或努力如何根据由医生、护理者、患者和/或其他用户设定的预设变量向患者递送通气机呼吸(可呼吸气体的加压流)。基于患者的努力和/或需要，IMV向患者间歇地供应通气机呼吸。AC使所有通气机呼吸的递送与患者吸气努力同步。IPPV利用无创接口(例如，接口器具42)，并且当患者被附接到咬嘴时仅间歇地递送通气机呼吸。
在一些实施例中，控制模块52被配置为控制压力发生器14根据除了上述通气以外的治疗方案和/或代替上述通气的治疗方案来生成气流。例如，控制模块52可以被配置为控制压力发生器14根据连续气道正压支持(CPAP)治疗方案、双水平气道正压支持(BPAP)治疗方案、体积控制治疗方案和/或其他压力支持治疗方案来生成气流。例如，CPAP供应固定的正压力，以维持患者中的连续水平的气道正压力。BPAP提供第一吸气压力(IPAP)和第二通常更低的呼气压力(EPAP)，以便在通气期间更易于呼出。
在一些实施例中，控制模块52被配置为确定在对象12的呼吸期间的呼吸阶段(例如，吸入、呼出)。由模块52做出的呼吸阶段确定是基于来自传感器18的输出信号、由参数模块50确定的信息和/或其他信息的。呼吸阶段确定可以被控制模块52用于控制压力发生器14生成向对象12递送的可呼吸气体的加压流，可以被存储在电子存储设备24中和/或用于其他用途。在一些实施例中，控制模块52被配置为基于由参数模块50确定的压力、流速和/或其他参数的变化来确定呼吸阶段(例如，吸入，呼出)。
事件模块54被配置为确定呼吸堆积事件。呼吸堆积事件可以包括以下中的一个或多个：来自对象12的对他或她准备好呼吸堆积(例如，经由准备就绪指示器设备)的指示、一定量的可呼吸气体的加压流的流速变化、一定量的流速变化的缺乏、呼吸回路中呼气体积的不存在、对象12的气道中直到被监测的时间段终止(例如，如果对象12不呼出)的压力和/或体积的缺乏、一个或多个用户设定的变化(例如，对象12经由用户接口22增加压力控制治疗方案的应用的压力)、来自处理器20的预先编程的提示(例如，如果呼吸堆积治疗在预先安排的基础上被实施)、来自传感器18的直接输入(例如，按钮、开关、相机、麦克风、运动感测设备、压力感测设备等)和/或其他呼吸堆积事件。呼吸堆积事件可以包括瞬间发生(例如经由准备就绪指示器设备的来自对象12的指示)和/或持续一段时间的状况/情况(例如，对象12在呼吸之间不呼出，使得压力在对象12的气道中得以维持)。
事件模块54被配置为响应于输出信号和/或指示对象准备好接收呼吸堆积治疗的经确定的参数和/或基于其他信息来确定呼吸堆积事件。在一些实施例中，呼吸堆积事件基于单个输出信号和/或参数来确定。例如，事件模块54可以响应于来自准备就绪指示器设备的指示对象12准备好呼吸堆积的输出信号而确定呼吸堆积事件。在一些实施例中，呼吸堆积事件基于输出信号中的一个或多个和/或经确定的参数中的一个或多个的组合来确定。例如，指示对象12准备好呼吸堆积的参数可以是气体参数和/或呼吸参数中的一个或多个的组合。对象12的气道中的保持预定时间量的恒定气体压力可以指示对象12准备好呼吸堆积治疗。
在一些实施例中，事件模块54被配置为使得指示对象准备好接收呼吸堆积治疗包括违反阈值水平的输出信号和/或经确定的参数。在一些实施例中，针对输出信号和/或参数的阈值水平可以基于对象12的先前呼吸、基于由用户经由用户接口22输入和/或选择的信息和/或基于其他信息来确定。用户可以包括医生、护理者、对象12和/或其他用户。作为非限制性范例，用户可以经由用户接口22输入和/或选择阈值压力水平和阈值时间量。
事件模块54可以响应于对象12的气道中的气体的压力水平在输入的阈值时间量内维持在输入的压力阈值水平之上(例如，指示对象12不呼出并且准备好呼吸堆积治疗)而确定呼吸堆积事件。可以与阈值水平进行比较以指示对象12准备好呼吸堆积治疗的参数的其他范例可以包括与以下有关的参数和/或其他参数：按钮(例如，电信号)、相机(例如，参考图像)、麦克风(例如，声音水平)、运动感测设备(例如，诸如挥手的特定姿势)、压力感测设备(例如，对象12可以以给定的力挤压准备就绪指示器设备以指示准备就绪)、被配置为识别从对象接口16吸入和/或被呼出到对象接口16中的特殊呼吸型式(例如，一系列压力水平和/或流速)的设备。
呼吸堆积模块56被配置为响应于对呼吸堆积事件的确定而控制压力发生器14根据呼吸堆积治疗方案来生成可呼吸气体的加压流。呼吸堆积模块56被配置为控制压力发生器14在呼吸堆积事件确定之后的对象12的当前吸入期间根据呼吸堆积治疗方案来生成可呼吸气体的加压流。呼吸堆积模块56被配置为使得控制压力发生器14根据呼吸堆积治疗方案来生成可呼吸气体的加压流包括控制压力发生器14在当前吸入期间以第二压力水平生成可呼吸气体的加压流，所述第二压力水平高于在对象12的紧接着的先前的吸入期间生成的可呼吸气体的加压流的第一压力水平。
在一些实施例中，呼吸堆积模块56被配置为响应于个体的呼吸堆积事件在一系列接连的呼吸中的每次呼吸之前被确定而控制压力发生器14在一系列接连的呼吸中的当前吸入期间以高于紧接着的先前的呼吸堆积的压力水平的压力水平生成可呼吸气体的加压流。
在一些实施例中，呼吸堆积模块56可以被配置为响应于单个呼吸堆积事件确定而控制压力发生器14在没有额外的呼吸堆积事件确定的情况下针对一系列的一次或多次随后的吸入(相对于一系列的随后的吸入中的紧接着的先前的吸入)中的每次吸入增加可呼吸气体的加压流的压力水平。一系列的随后的吸入中的吸入次数可以在制造时被编程，基于对象12的先前呼吸来确定，基于经由用户接口22接收的信息来确定，和/或基于其他信息来确定。
在一些实施例中，呼吸堆积模块56被配置为使得(一个或多个)增加的压力水平(例如，第二压力水平)比紧接着的先前的(一个或多个)压力水平(例如，第一压力水平)高预定的量。所述预定的量可以在制造时被编程，由医生经由用户接口22设定，由护理者经由用户接口22设定，由对象12经由用户接口22设定，和/或由其他用户经由用户接口22设定，和/或经由其他方法来确定。在一些实施例中，所述预定的量可以是恒定的。在一些实施例中，诸如在针对一系列的相继的呼吸的呼吸堆积治疗期间，所述预定的量可以斜坡变化，使得初始的压力增加是大的，但是然后随着一系列呼吸中的每次接连的呼吸被堆积而变得更小。
例如，图2A图示了呼吸堆积治疗200，其中，在针对一系列的相继的呼吸206的吸入204期间的增加的压力水平202比紧接着的先前的压力水平高恒定的量208。图2A图示了对应于在对象的压力控制通气治疗期间的呼吸4、5和6的相继的呼吸206(图示了呼吸1-7)。呼吸堆积治疗200可以响应于刚好在呼吸4之前的呼吸堆积事件的确定和/或刚好在呼吸4、5和6之前确定的个体的呼吸堆积事件的确定。吸入210期间的压力水平(P吸入)在呼吸堆积治疗200之前和/或之后的压力控制通气212的时期期间保持基本上恒定。呼出214期间的压力水平(P呼出)可以具有适合于压力控制通气治疗的任何值。例如，P呼出214可以具有正值、负值，和/或可以为零。在一些实施例中，P呼出可以与P吸入210相同。
图2B图示了呼吸堆积治疗200，其中，针对在一系列的相继的呼吸206的吸入204期间的增加的压力水平202比紧接着的先前的压力水平高斜坡变化的量250、252和254。增加的压力水平202斜坡变化，使得初始的压力增加250大于第二压力增加252，所述第二压力增加252再次大于第三压力增加254。斜坡变化的呼吸堆积治疗200可以响应于刚好在呼吸4之前的呼吸堆积事件的确定和/或刚好在呼吸4、5和6之前确定的个体的呼吸堆积事件的确定。
返回到图1，在一些实施例中，呼吸堆积模块56被配置为基于输出信号、由参数模块50确定的参数和/或基于其他信息来确定(一个或多个)增加的压力水平(例如，第二压力水平)。例如，呼吸堆积模块56可以被配置为(例如经由输出信号和/或经确定的参数)评估对象12的肺顺应性，并且基于肺顺应性来设定(一个或多个)压力增加以将给定的潮气量作为目标。所述给定的潮气量目标可以在制造时被编程，基于对象12的先前呼吸来确定，基于经由用户接口22接收的信息来确定，和/或基于其他信息来确定。
作为另一范例，呼吸堆积模块56可以被配置为基于输出信号和/或确定的指示潮气末CO2水平的参数来确定(一个或多个)压力增加。呼吸堆积模块56可以被配置为基于相对于潮气末CO2阈值水平的潮气末CO2水平来调节(一个或多个)压力增加。潮气末CO2阈值水平可以在制造时被编程，基于对象12的先前呼吸来确定，基于经由用户接口22接收的信息来确定，和/或基于其他信息来确定。作为第三范例，呼吸堆积模块56可以被配置为基于氧饱和度来调节(一个或多个)压力增加。呼吸堆积模块56可以被配置为(例如经由输出信号和/或经确定的参数)评估氧饱和度并设定(一个或多个)压力增加以将给定的氧饱和度作为目标。
在一些实施例中，呼吸堆积模块56被配置为将(一个或多个)呼吸堆积治疗压力水平限制于最大压力水平。呼吸堆积模块56被配置为将(一个或多个)呼吸堆积治疗压力水平限制于最大压力水平，以保护对象12。最大压力水平可以在制造时被编程；由呼吸堆积模块56基于输出信号、由参数模块50确定的参数、对象12的先前呼吸和/或其他信息来确定；由医生、护理者、对象12和/或其他用户来设定；和/或基于其他信息来确定。不管连续的呼吸堆积事件确定如何，呼吸堆积模块56都被配置为将(一个或多个)呼吸堆积治疗压力水平限制于最大压力水平。
在一些实施例中，呼吸堆积模块56被配置为使得控制压力发生器14根据呼吸堆积治疗方案来生成可呼吸入体的加压流包括控制压力发生器14生成用于由对象12在当前吸入期间吸入的预定体积的气体。预定体积的气体可以在制造时被编程；由呼吸堆积模块56基于输出信号、由参数模块50确定的参数、对象12的先前呼吸和/或其他信息来确定；由医生、护理者、对象12和/或其他用户来设定；和/或基于其他信息来确定。
在一些实施例中，呼吸堆积模块56可以被配置为使得呼吸堆积治疗可以由用户(例如，医生、护理者、对象12和/或其他用户)经由用户接口22来启用和/或停用。例如，呼吸堆积模块56可以被配置为使得进入和/或选择可以由用户经由用户接口22启用和/或停用呼吸堆积治疗。在一些实施例中，呼吸堆积模块56可以被配置为自动启用和/或停用呼吸堆积治疗。呼吸堆积模块56可以被配置为基于输出信号、由参数模块50确定的参数、对象12的先前呼吸和/或其他信息来启用和/或停用呼吸堆积治疗。例如，基于输出信号，呼吸堆积模块可以确定呼吸堆积治疗在给定的压力控制通气治疗期期间会有害于对象12，并停用对象12的能力以经由准备就绪指示器设备触发呼吸堆积治疗。
在一些实施例中，不管呼吸堆积事件的确定如何，呼吸堆积模块56都被配置为控制压力发生器14在安排的基础上根据呼吸堆积治疗方案来生成可呼吸气体的加压流。安排可以由医生、护理者、对象12和/或其他用户例如经由用户接口22来设定。
在一些实施例中，呼吸堆积模块56被配置为经由用户接口22向对象12指示他或她应当经由准备就绪指示器设备触发呼吸堆积治疗。呼吸堆积模块56被配置为向对象12指示他或她应当基于输出信号、经确定的参数和/或其他信息来触发呼吸堆积治疗。
用户接口22被配置为系统10与对象12和/或其他用户之间的接口，对象12和/或其他用户可以通过所述接口向系统10提供信息和从系统10接收信息。如上所述，其他用户可以包括例如护理者、医生和/或其他用户。这使得数据、提示、结果和/或指令以及任何其他可通信项(被共同称为“信息”)能够在用户(例如，对象12)与压力发生器14、处理器20和/或系统10的其他部件中的一个或多个之间进行通信。例如，用户可以指定呼吸堆积治疗压力水平增加、最大呼吸堆积治疗压力水平、呼吸堆积治疗是否被启用和/或被停用和/或经由用户接口22的其他信息。作为另一范例，呼吸堆积治疗频率、治疗压力、可呼吸气体的加压流的气体参数、对象12的呼吸参数和/或其他信息可以经由用户接口22被显示给用户(例如，对象12)。
适合于包括在用户接口22中的接口器具的范例包括按键、按钮、开关、键盘、旋钮、控制杠、显示屏、触摸屏、扬声器、麦克风、指示灯、音响警报、打印机，触觉反馈设备和/或其他接口设备。在一个实施例中，用户接口22包括多个单独的接口。在一个实施例中，用户接口22包括至少一个与压力发生器14一体地提供的接口。
应当理解，其他通信技术(硬连线或无线)也被本公开内容预期为用户接口22。例如，本公开内容预期用户接口22可以与由电子存储设备24提供的可移除存储接口集成在一起。在该范例中，可以从可移除存储设备(例如，智能卡、闪盘驱动器、可移除磁盘等)将使得(一个或多个)用户能够定制系统10的实施方式的信息加载到系统10中。被调整用于作为用户接口22与系统10一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、缆线或其他)。简而言之，用于使信息与系统10相通信的任何技术都被本公开内容预期为用户接口22。
在一些实施例中，电子存储设备24包括以电子方式存储信息的电子存储媒介。电子存储设备24的电子存储媒介可以包括与系统10一体地(即，基本上不可移除)提供的系统存储设备和/或经由例如端口(例如，USB端口、火线端口等)或驱动器(例如，磁盘驱动器等)可以可移除地连接到系统10的可移除存储设备中的一个或两个。电子存储设备24可以包括以下中的一个或多个：光学可读存储媒介(例如，光盘等)、磁性可读存储媒介(例如，磁带、硬盘驱动器、软盘驱动器等)、基于电荷的存储媒介(例如，EEPROM、RAM等)、固态存储媒介(例如，闪盘驱动器等)和/或其他电子可读存储媒介。电子存储设备24可以存储软件算法、由处理器20确定的信息，经由用户接口22接收的信息和/或使得系统10能够适当运行的其他信息。电子存储设备24可以是(整体地或部分地)在系统10之内的单独部件，或者电子存储设备24可以与系统10的一个或多个其他部件(例如，用户接口22、处理器20等)一体地(整体地或部分地)提供。
由处理器20确定和/或由电子存储设备24存储的信息可以包括与呼吸堆积治疗有关的信息(例如，呼吸堆积治疗的频率)、与压力控制通气治疗有关的信息和/或其他信息。由电子存储设备24存储的信息可以通过将(有线的和/或无线的)电子存储设备24连接到单独的计算机而经由用户接口22和/或经由其他方法来查看。由电子存储设备24存储的信息可以例如用于调节呼吸堆积治疗设定、可以被医生用于做出医学决策和/或可以用于其他用途。
图3图示了利用压力支持系统向对象的气道递送可呼吸气体的加压流的方法300。所述系统包括压力发生器、一个或多个传感器、一个或多个处理器和/或其他部件。在下面呈现的方法300的操作旨在是图示性的。在一些实施例中，方法300可以在具有一个或多个未被描述的额外的操作的情况下和/或在不具有所讨论的操作中的一个或多个的情况下被实现。额外地，方法300的操作在图3中进行图示并且在下面进行描述的顺序不旨在进行限制。
在一些实施例中，方法300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)中被实施。所述一个或多个处理设备可以包括响应于被以电子方式存储在电子存储介质上的指令而运行方法300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通过硬件、固件和/或软件被配置为被专门设计用于运行方法300的操作中的一个或多个的一个或多个设备。
在操作302处，可呼吸气体的加压流利用压力发生器来生成。在一些实施例中，操作302由与(在图1中示出并在本文中描述的)压力发生器14相同或类似的压力发生器来执行。
在操作304处，传达与对象是否准备好接收呼吸堆积治疗有关的信息的一个或多个输出信号利用一个或多个传感器来生成。在一些实施例中，所述一个或多个传感器可以包括被配置为接收来自对象的对对象准备好接收呼吸堆积治疗的指示的准备就绪指示器设备。在一些实施例中，操作304由与(在图1中示出并在本文中描述的)传感器18相同或类似的传感器来执行。
在操作306处，压力发生器被控制为根据压力控制治疗方案来生成可呼吸气体的加压流。在一些实施例中，操作306由与(在图1中示出并在本文中描述的)控制模块52相同或类似的计算机程序模块来执行。
在操作308处，呼吸堆积事件被确定。所述呼吸堆积事件响应于指示对象准备好接收呼吸堆积治疗的输出信号而被确定。在一些实施例中，操作308由与(在图1中示出并在本文中描述的)事件模块54相同或类似的计算机程序模块来执行。
在操作310处，压力发生器被控制为根据呼吸堆积治疗方案来生成可呼吸气体的加压流。压力发生器被控制为响应于对呼吸堆积事件的确定而根据呼吸堆积方案来生成可呼吸气体的加压流。压力发生器被控制为在呼吸堆积事件确定之后的对象的当前吸入期间根据呼吸堆积治疗方案来生成可呼吸气体的加压流。
在一些实施例中，控制压力发生器根据呼吸堆积治疗方案来生成可呼吸气体的加压流包括控制压力发生器在当前吸入期间以第二压力生成可呼吸气体的加压流，所述第二压力高于在对象的紧接着的先前的吸入期间生成的可呼吸气体的加压流的第一压力。所述第二压力可以是基于输出信号来确定的，可以是预定的压力，和/或可以通过其他方法来确定。在一些实施例中，控制压力发生器根据呼吸堆积治疗方案来生成可呼吸气体的加压流包括控制压力发生器生成用于由对象在当前吸入期间吸入的预定体积的气体。在一些实施例中，操作310由与(在图1中示出并在本文中描述的)呼吸堆积模块56相同或类似的计算机程序模块来执行。
在权利要求中，被放置在括号之间的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。词语“包括”或“包含”不排除权利要求中列出的那些元件或步骤之外的元件或步骤的存在。在列举若干单元的装置型权利要求中，这些单元中的若干可以被具体实施为一个相同的硬件项。元件前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。在列举若干单元的任何装置型权利要求中，这些单元中的若干可以被一个相同的硬件项来实施。特定元件被记载在互不相同的从属权利要求中的事实并不指示这些元件不能够被组合使用。
尽管基于当前被认为是最实用和优选的实施例，出于图示的目的详细提供了以上提供的描述，应当理解，这样的详情仅出于所述目的，并且本公开不限于明确公开的实施例，而是相反地，旨在涵盖在权利要求的精神和范围之内的修改和等效布置。例如，应当理解，在可能的范围内，本公开预期任何实施例的一个或多个特征能够与任何其他实施例的一个或多个特征组合。

Claims (15)

1.一种压力支持系统(10)，其被配置为向对象(12)的气道递送可呼吸气体的加压流，所述压力支持系统包括：
压力发生器(14)，其被配置为生成所述可呼吸气体的加压流；
一个或多个传感器(18)，其被配置为生成传达与所述对象是否准备好接收呼吸堆积治疗有关的信息的输出信号；以及
一个或多个处理器(20)，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：
控制模块(52)，其被配置为控制所述压力发生器根据压力控制治疗方案来生成所述可呼吸气体的加压流，
事件模块(54)，其被配置为响应于指示所述对象准备好接收呼吸堆积治疗的所述输出信号而确定呼吸堆积事件，以及
呼吸堆积模块(56)，其被配置为响应于对呼吸堆积事件的所述确定而控制所述压力发生器根据呼吸堆积治疗方案来生成所述可呼吸气体的加压流。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述呼吸堆积模块被配置为使得控制所述压力发生器根据所述呼吸堆积治疗方案来生成所述可呼吸气体的加压流包括控制所述压力发生器在吸入期间以第二压力水平生成所述可呼吸气体的加压流，所述第二压力水平高于在所述对象的紧接着的先前的吸入期间生成的所述可呼吸气体的第一压力水平。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述呼吸堆积模块被配置为基于所述输出信号来确定所述第二压力水平。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个传感器包括准备就绪指示器设备，所述准备就绪指示器设备被配置为接收来自所述对象的对所述对象准备好接收呼吸堆积治疗的指示。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述呼吸堆积模块被配置为使得控制所述压力发生器根据所述呼吸堆积治疗方案来生成所述可呼吸气体的加压流包括控制所述压力发生器生成用于由所述对象吸入的预定体积的气体。
6.一种利用压力支持系统(10)向对象(12)的气道递送可呼吸气体的加压流的方法(300)，所述压力支持系统包括压力发生器(14)、一个或多个传感器(18)以及被配置为运行计算机程序模块的一个或多个处理器(20)，所述计算机程序模块包括控制模块(52)、事件模块(54)以及呼吸堆积模块(56)，所述方法包括：
利用所述压力发生器生成所述可呼吸气体的加压流；
利用所述一个或多个传感器生成传达与所述对象是否准备好接收呼吸堆积治疗有关的信息的输出信号；
利用所述控制模块控制所述压力发生器根据压力控制治疗方案来生成所述可呼吸气体的加压流；
利用所述事件模块响应于指示所述对象准备好接收呼吸堆积治疗的所述输出信号而确定呼吸堆积事件；并且
利用所述呼吸堆积模块响应于对呼吸堆积事件的所述确定而控制所述压力发生器根据呼吸堆积治疗方案来生成所述可呼吸气体的加压流。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，控制所述压力发生器根据所述呼吸堆积治疗方案来生成所述可呼吸气体的加压流包括控制所述压力发生器在吸入期间以第二压力水平生成所述可呼吸气体的加压流，所述第二压力水平高于在所述对象的紧接着的先前的吸入期间生成的所述可呼吸气体的加压流的第一压力水平。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括基于所述输出信号来确定所述第二压力水平。
9.根据权利要求6所述的方法，还包括利用准备就绪指示器设备生成所述输出信号，所述准备就绪指示器设备被配置为接收来自所述对象的对所述对象准备好接收呼吸堆积治疗的指示。
10.根据权利要求6所述的方法，其中，控制所述压力发生器根据所述呼吸堆积治疗方案来生成所述可呼吸气体的加压流包括控制所述压力发生器生成用于由所述对象吸入的预定体积的气体。
11.一种压力支持系统(10)，其被配置为向对象(12)的气道递送可呼吸气体的加压流，所述压力支持系统包括：
用于生成所述可呼吸气体的加压流的单元(14)；
用于生成传达与所述对象是否准备好接收呼吸堆积治疗有关的信息的输出信号的单元(18)；
用于控制所述用于生成所述可呼吸气体的加压流的单元根据压力控制治疗方案来生成所述可呼吸气体的加压流的单元(52)；
用于响应于指示所述对象准备好接收呼吸堆积治疗的所述输出信号而确定呼吸堆积事件的单元(54)；以及
用于响应于对呼吸堆积事件的所述确定而控制所述用于生成所述可呼吸气体的加压流的单元根据呼吸堆积治疗方案来生成所述可呼吸气体的加压流的单元(56)。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述用于控制所述用于生成所述可呼吸气体的加压流的单元根据所述呼吸堆积治疗方案来生成所述可呼吸气体的加压流的单元被配置为控制所述用于生成所述可呼吸气体的加压流的单元在吸入期间以第二压力水平生成所述可呼吸气体的加压流，所述第二压力水平高于在所述对象的紧接着的先前的吸入期间生成的所述可呼吸气体的加压流的第一压力水平。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述用于控制所述用于生成所述可呼吸气体的加压流的单元根据所述呼吸堆积治疗方案来生成所述可呼吸气体的加压流的单元基于所述输出信号来确定所述第二压力水平。
14.根据权利要求11所述的系统，其中，所述用于生成所述输出信号的单元包括准备就绪指示器设备，所述准备就绪指示器设备被配置为接收来自所述对象的对所述对象准备好接收呼吸堆积治疗的指示。
15.根据权利要求11所述的系统，其中，所述用于控制所述用于生成所述可呼吸气体的加压流的单元根据所述呼吸堆积治疗方案来生成所述可呼吸气体的加压流的单元控制所述用于生成所述可呼吸气体的加压流的单元生成用于由所述对象吸入的预定体积的气体。
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