CN106659831B - 机械通气和体外血气交换的通气系统 - Google Patents

Abstract

机械通气和体外血气交换的通气系统(10)，用于通过机械通气和体外血气交换来辅助血气交换，包括通气装置(20)用于病人(12)肺的机械通气，和ECLS装置(50)用于体外血气交换。其中所述通气系统(10)被设计为一方面通过所述通气装置(20)进行机械呼吸辅助，另一方面通过所述ECLS装置(50)进行体外血气交换，以协调合作方式进行以辅助病人血液循环中的血气交换。其中所述ECLS装置(50)设置体外血气交换程度，所述通气装置(20)基于所述ECLS装置(50)设置的体外血气交换程度，以自动方式调整到机械呼吸辅助程度。

Description

机械通气和体外血气交换的通气系统

技术领域

本发明涉及一种通气系统，包括用来对病人的肺进行机械通气、特别是正压通气的装置，以及用于体外血气交换的ECLS装置。

背景技术

该系统被设计用来，一方面通过机械通气装置实施机械呼吸辅助、另一方面通过ECLS装置实施体外血气交换特别是氧合/通气，以协调的、自动的方式来辅助病人血液循环中的血气交换。该系统被设计特别的用来对病人重症特别护理，特别是当对病人进行机械通气强化治疗的过程中，发生了进一步的情况时分别辅助肺功能和血气交换，所述进一步的情况为单独的机械通气已经不足以使病人的肺功能得到足够的辅助或肺功能的足够的辅助所需要的机械通气的通气参数设置可能会导致肺和呼吸道和/或心血管系统的损伤。

根据本发明，ECLS装置设置体外血气交换程度，特别是氧合/通气，且机械通气装置根据ECLS装置设置的体外血气交换程度自动调整机械呼吸辅助程度。

建议的机械通气装置可以通过正压通气装置实现，其为机械通气现今常用的装置。当使用正压通气时，在吸气时外部的正压被施加到呼吸道，其具有将空气压进肺中的效果，空气中可能还添加有氧气和/或其它添加物。呼气在多数情况下是通过施加到呼吸道出口的环境压力随着相对于环境压力肺的压力被释放而被动发生的。或者，也可以在呼气时使用一些机械辅助。在机械通气的情况下，本身的血气交换，特别是静脉血O₂的补充和CO₂的排出，各自的作为本能在肺中发生。机械通气装置允许多种不同的通气模式，覆盖了从辅助自发呼吸形式到完全机械控制通气形式的范围。机械通气装置可允许对通气的侵入性根据病人状况做持续性的调整，例如通过改变通气模式。

病人的状况可通过不同的传感器或测量流程来检测，每个均检测特定的参数，例如-在机械通气中常用的-分别在吸入气和呼出气中，对O2和CO2含量(例如在呼气过程的末端的呼末CO2(PetCO2))的各自的检测，或通过脉搏血氧饱和度仪对血液中的血氧饱和度(SpO2)的测量，而且除此之外也对肺阻力和肺顺应性的测量。甚至可以检测在通气时通常仅不定时的或手动方式检测的参数，特别是检测血液中呼吸气体的含量，通过对应的化学分析(PaO2,PaCO2)或通过光学测量。所有这些测量流程可以自动方式进行，即无需医生或护理人员的处置。

机械通气装置根据具体的通气参数操作。这些参数其中包括供应至肺的呼吸气中的氧气浓度(FiO2)；呼吸频率，即每分钟呼吸次数；潮气量(也被称为呼吸量)，即每次呼吸将被施加到肺的空气体积；吸气流量，即在吸气阶段的空气流量(这可能-通常来说-在单次吸气阶段确实变化)；最大吸气压力，即在吸气阶段期间在呼吸道入口的空气的最大压力；呼气末正压(所谓的PEEP)，即通气时长期施加到呼吸道入口的正压力，以阻碍在呼气阶段的末尾部分肺泡的塌陷。PEEP通常被确定为在呼气阶段的末尾在呼吸道出口的压力。

机械通气装置可基于固定预设通气参数进行通气，例如FiO2、PEEP或最大吸气压力。其它每个通气参数通过通气装置均自动匹配以实现可能的最好通气状态。就这一点而言，通气可被以下述方式实现，即在固定预置的通气参数以及自动检测的灵活通气参数的基础上，给定通气模式的机械通气装置自动设置相关的灵活通气参数(例如通过各自的闭环控制系统)。固定预设通气参数和可调整的灵活通气参数的类型和数量对于不同种类的通气模式是不同的，例如压力控制通气、体积控制通气、双水平式呼吸道正压(BiPAP)通气，这些仅是其中一部分。固定预设通气参数的数量越少，通气装置应对不同影响越灵活，并且在通气时需要手动干预的次数越少。然而闭环控制所需的费用也相应增加，并且特别存在特定的通气参数组合导致肺部损坏的风险。为避免上述问题，灵活通气参数被定义特定的基础条件。那么各自通气参数仅在为它们定义的限制内可被通气装置改变。

机械通气装置可在不同通气模式之间交替或从多个通气模式中选择各自适合的通气模式也是可想到的。这可通过评价各自检测到的通气参数或表示通气状态的参数以自动方式发生。例如，参考申请人已知名称为ASV(适应性辅助通气)的通气系统，其被包括例如在申请人的商品名称为“S1”机械通气装置中。

除了机械通气，体外肺支持(ECLS)也有很多种方式，其中肺功能由机器部分或全部接管，从这种意义上说，血气交换，即血液中氧气的补充(氧合)和/或CO2的排出(通气)，由机械辅助或甚至全部机械接管。ECLS通常是一种重症护理技术，与频繁应用于心脏手术中的心肺机类似。在心肺机的情况下，维持血液循环的心脏功能也必须完全由机器接管，ECLS通常-尽管不是唯一的-集中用于肺功能的替代或辅助。静脉-静脉ECLS系统通常通过从静脉系统取出血液且体外血气交换之后返回到同样的静脉系统来辅助肺功能。静脉-动脉ECLS系统中，血液被从静脉系统取出，体外血气交换后返回到动脉系统，此外提供心功能的机械辅助的可能性。关于本发明，静脉-静脉ECLS系统和静脉-动脉ECLS系统都可以使用。ECLS用于患有特别严重的肺损坏的病人，肺泡本身不再允许气体交换到了需要保护肺功能的程度。因此ECLS属于一种体外器官替代方法。

在大多数的ECLS方法中，例如所谓的体外膜氧合(ECMO)，套管被插入到两个大血管中(或者在静脉-静脉类型时一个或两个大静脉或在静脉-动脉类型时一个大静脉和一个动脉)以连续地输送血液通过体外氧合器，例如在ECMO(ECMO＝体外膜氧合)时为膜氧合机，所述膜氧合机排出血液中的CO2并补充血液中的O2然后将如此处理的血液返回到病人的血液循环。血液可能会返回到病人的静脉系统(所谓的静脉-静脉ECLS)，使得心功能仍由心脏接管。然而，也存在情况：心脏也是搭桥的则血液返回到心脏下游的动脉系统中，以通过输送循环来辅助心功能(所谓的静脉-动脉ECLS)。作为膜氧合器的替代，也存在使用其它形式例如肺泡氧合器。在一些情况，ECLS可以微创性的方式完成，例如通过将集成气体交换导管(IGEC)直接插入到大静脉中。那样的话，就不需要从病人取出血液，因为气体交换在静脉内通过导管的毛细管分别补充O2和排出CO2而发生。

数天或数周内ECLS可保证分别充分的氧合和通气，因此给予肺时间去治疗而没有侵入性的机械通气。不过，ECLS被视为最后的治疗可能性由于其高技术和人员支出、高花销和高并发症风险(例如出血)。

通常在ECLS中以下参数可被改变：供给到体外氧合器的气体组分(例如O2和CO2各自的含量)，供给到体外氧合器的气体流量，经过体外氧合器的血液流量。

本发明有关通气系统，其中机械通气和ECLS用于共同以协调方式完成以实现尽可能高效的机械通气，同时肺部仅具有轻微损伤效应。通气系统包括机械通气装置和ECLS装置，每个装置本身基本以上述描述的方式被配置。

US 5 810 759公开了一种系统，其特征是在静脉-静脉ECMO期间ECMO参数自动控制，其目的是O2对CO2的取代。预设的血液中O2和CO2各自的浓度可被控制，通过控制在ECMO循环中循环的血液流量以及，按其比例，控制供给到流经ECMO循环的血液中的氧合器气流量。通常被指出的是附加外部参数可以被检测且ECMO系统的参数的设置可以考虑这种附加参数，例如机械通气装置的设置。动物实验的数据报告显示ECMO闭环控制系统能够适应外部参数的大幅改变-在实验中机械正压通气的预定呼吸辅助大幅降低至非常低的水平。

文件WO 2011/021978 A1公开了一种通气系统，其中ECLS和正压通气组合在一起且以尽可能自动化的方式完成辅助病人的血气交换。目的在于以各自最理想的水平利用ECLS和正压通气，以避免过度强化的正压通气对肺系统的损伤。ECLS和正压通气各自均具有自己的控制系统以分别控制体外血气交换和通气。每个控制系统具有与之相连的自己的传感器系统，为ECLS和正压通气传递各自的控制参数。ECLS和正压通气的控制系统交换数据，使得至少一个控制系统基于与另一个控制系统相关的至少一个控制参数向与之相关的进程输出控制信号。一方面，基于从正压通气传递的控制参数，ECLS辅助的自动控制将被完成：对于正压通气的各自程度，基于在呼气阶段的末尾在呼吸气体中的CO2含量，ECLS需要的辅助程度被设置。另一方面，基于从ECLS传递的控制参数，正压通气辅助的自动设置将被完成：对于在各自程度的ECLS，基于病人血液循环中的O2含量，正压通气需要的辅助程度被设置。然而，可以看出在两部分系统的合作中，通气系统对操作的不稳定性和复杂性是敏感的，因为ECLS部分系统和正压通气部分系统两个都将试图对抗过低的辅助程度-通过从各自另一部分系统传递的控制参数所表达。这导致两部分系统的竞争，具有对变化过于强烈的反应的趋势。因此，这种系统在治疗范围内很难适于两个系统的大规模的自动、协调操作。

发明内容

根据本发明，可以提供一种通气系统，其以更可靠的方式确保全自动通气，特别是在机械通气和ECLS被同时应用的情况下，因为单独的机械通气涉及不充分的血气交换的风险和/或对肺部、呼吸道或心血管系统不可挽回的损坏的风险。这个通气系统被设计为特别是在缺乏或至少具有不足的呼吸功能的需要机械通气的病人的重症护理中使用。

这个目的根据本发明在上文表明的类型的通气系统被满足。

本发明创造性的结合常规操作的机械通气装置特别是正压通气装置和体外肺辅助ECLS装置(特别是体外膜氧合辅助ECMO)，通过参数评价-这可以是在ECLS装置中确定的参数，例如流经体外循环或体外氧合的静脉血下游的O2含量，也可以是从机械通气传递的参数-，ECLS装置确定ECLS的治疗强度相对于机械通气的治疗强度是否要改变。至少一个说明ECLS治疗强度相对比例的参数作为预定参数被转移到机械通气。然后机械通气调整特定状态，或至少试图调整使得特定状态被达到。因此，关于治疗过程，ECLS经常主导通气装置。ECLS被设置了辅助的预定程度。机械通气把ECLS设置的辅助程度当作预设要素进行调整。

治疗的进一步过程是确定ECLS装置检测设置的辅助程度要保持或改变(通常是下降)到什么程度。若ECLS辅助程度要下降，一个区分ECLS辅助新程度的参数将被转移到机械通气装置，作为机械通气自动设置的新技术参数。这可被实现，例如使得ECLS装置设置体外血气交换程度的目标值。ECLS装置包括(闭环)控制机制其操作的目的是ECLS装置，考虑到当前监测到的血气值，试图接近预设目标值然后一旦达到就保持在目标值。在接近目标值的这个过程中，机械通气每次适应ECLS装置占主导的分别的状态，从而也间接遵循通气状态匹配预设目标值的发展。

可能的控制策略可在于ECLS装置最初被设置尽可能高的辅助程度，尤其是肺功能必须的辅助程度可以完全由ECLS装置提供且不需要机械通气辅助(即ECLS装置辅助程度100％)。其后，定期检测(通常通过ECLS装置控制单元)ECLS装置辅助程度可以被降低到什么程度且机械通气的辅助程度可被相应地提高到什么程度。

机械通气装置试图对于ECLS装置给定的分别的设置，来设置机械通气的参数使得气体交换给定的目标值可以被达到，所述设置其特征在于这样的参数：ECLS循环中的血液流量，分别到氧合器的O2和其它气体的总气体流量，氧合器气体的组分。从这层意义上说，根据本发明的建议意味着是相比于机械通气ECLS是“主导的”。机械通气装置视ECLS的状态设置为给定状态并且对于这个给定的状态试图调整机械通气合适的状态。就这一点而言，机械通气被试图达到与固定预设通气参数的特定要求-取决于特定的通气模式-，但实际上也试图达到可调整的通气参数例如提供的通气气体的最大PEEP、最大呼吸道压力或最大分钟通气量的特定基础条件。分钟通气量是呼吸频率和在一次呼吸中施加的各自潮气量乘积的结果。

ECLS装置的体外血气交换程度可以自动或手动方式被预选。特别有兴趣的是在ECLS调整策略的范围内ECLS装置的体外血气交换程度的自动预设的可能性，它将在下文以举例的形式更详细地被解释。

机械通气装置例如可被设计为，关于根据ECLS装置的体外血气交换程度做出的各自的设置，机械通气的呼吸辅助被自动控制(开环/闭环)。例如机械通气装置可被设计用于以自动方式且在预定通气参数范围内选择由机械通气装置设置的通气状态，且控制机械通气装置使得后者呈现已选择的通气状态或至少试图呈现已选择的通气状态。这可被提供尤其以使用闭环控制系统的机械通气的形式。对于待选择的各自的通气模式可提供充分的灵活性，且此外能够自动选择适合的特定通气模式的通气装置，例如是包括名称为“ASV”(适应性辅助通气)的已知通气模式的通气装置。ASV提供闭环控制系统通气，以及最佳通气模式的动态计算和基于选择的通气模式、已选择的各自通气模式的自由参数仍然必要的自动设置的动态计算，使得对病人尽可能少的影响下充分的呼吸辅助可被达到。这样做时，以尽可能低的压力操作的保护肺治疗策略是优选的。

为机械通气装置设置的通气参数可来源于由ECLS装置设置的体外血气交换程度。例如，机械通气的最大呼气末正压PEEPmax或机械通气的最大呼吸道压力(PEEP+Pinsp)max或机械通气的最大分钟通气量可取决于体外血气交换的各自程度设置。

例如，对ECLS装置设置的体外血气交换程度分配体外辅助在氧合中的程度是可能的，即当血液补充氧气时。体外辅助在氧合中的程度尤其可以是体外氧合占血液中总氧气补充的比例的相对值，所谓总氧气补充即在体外氧合和机械通气实现的血液中总氧气的补充。这个比例在下文中也可以被称为％ECLS_O2。随后分别的体外辅助在氧合中程度％ECLS_O2可以确定机械通气的最大呼气末正压PEEPmax。然后最大呼气末正压PEEPmax随着体外辅助在氧合中的程度(％ECLS_O2)的降低而增加。这种方式可以保证最大呼气末正压PEEPmax-其在机械通气众多的通气模式下构成机械通气强度的基本条件-在体外辅助在氧合中的程度％ECLS_O2变得更低时其增加的越来越多。这相应地需要相对于体外氧合的辅助程度，通过机械通气血液中O2的补充的辅助程度增加。随着体外辅助在氧合中的程度的降低机械通气的相对程度增加的越来越多。随着机械通气和ECLS相结合以令人满意的方式运行越长时间，作为(天生的)补充血液O2的天生的器官的肺的功能相应地获得增加的意义。这符合以下事实：机械通气和ECLS辅助相结合以令人满意的方式运行越长时间，机械通气中设置的最大呼气末正压PEEPmax可能具有越来越高的最大值。更高的呼气末正压一方面形成更有效的机械通气，在呼吸时肺泡塌陷可被抑制的更好，但是另一方面也意味着肺组织更高的负担。

体外血气交换程度的改变是机械通气的比例相对于体外血气交换的比例被强制改变的直接结果。

体外血气交换程度的改变也可通过由体外辅助在氧合中的程度％ECLS_O2确定通过ECLS装置取自病人的血液流量的最大值来直接得到。就这一点而言通过ECLS装置取自病人的血液流量的最大值可随着体外辅助在氧合中的程度％ECLS_O2的增加而增加。这个措施可以用于代替上文提到的最大呼气末正压与体外辅助在氧合中的程度之间的关系。然而，额外使用这个措施是尤其有效。

附加的或作为替代，对体外血气交换程度分配体外辅助在通气中的程度，所述通气即排出血液中CO2，也是可能的。体外辅助在通气中的程度尤其也可以是体外通气占血液中总CO2排出的比例的相对值，所述总CO2排出即在体外通气和机械通气(人工呼吸)实现的血液中总CO2的排出。这个比例在下文中也可被称为％ECLS_CO2。

体外辅助在通气中的程度％ECLS_CO2％可能与体外辅助在氧合中的程度ECLS_O2无关。

体外辅助在通气中的程度％ECLS_CO2％可以确定机械通气的最大分钟通气量(分钟通气量被定义为潮气量乘以呼吸频率)。尤其是，最大分钟通气量随着体外辅助在通气中的程度％ECLS_CO2％的降低而增加。附加的或作为替代，体外辅助在通气中的程度％ECLS_CO2％可以确定机械通气的最大呼吸道压力(呼吸道压力被定义为呼气末正压PEEP与吸气和呼气期间的占优势的压力之和，最大呼吸道压力通常在吸气末端达到)。尤其是，最大呼吸道压力可随着体外辅助在通气中的程度％ECLS_CO2％的降低而增加。当最大呼吸道压力不仅来源于体外辅助在通气中的程度，也来源于体外辅助在氧合中的程度，尤其是来源于两个程度中较高的一个时，是特别有利的。例如为了得到机械通气中的最大呼吸道压力，利用最大呼吸道压力随着体外辅助在氧合中的程度(％ECLS_O2)和体外辅助在通气中的程度(％ECLS_CO2)的最大值的降低而增加的关系也是可能的。以这种方式实现的效果是最大呼吸道压力和/或最大分钟通气量-这些参数也构成在机械通气的许多通气模式中的通气强度的基础条件-随着体外辅助在通气中的程度％ECLS_CO2变得越低而持续增加越多，也可能加上考虑到体外辅助在氧合中的程度。因此，相对于体外通气的辅助程度，机械通气排出CO2的辅助程度相应增加。体外辅助在通气中的程度变得越低，机械通气获得增加的意义。因此这里，作为排出血液中CO2的(天生的)器官的肺的功能，随着体外辅助在通气中的程度变得越低，也获得增加的意义。这符合以下事实：在更高的最大限值呼吸道压力和/或分钟通气量的机械通气可能具有实现更有效呼吸的趋势，然而，再次具有作用于肺组织的较高总负担。

在这种情况下，当体外辅助在通气中的程度％ECLS_CO2确定氧合气体流量的最大值时直接实现体外血气交换程度的改变也是可能的，所述氧合气体通过ECLS装置被提供至取自病人的血液循环的血液。尤其是，通过ECLS装置被提供至取自病人的血液循环中的血液的氧合气体流量的最大值随着体外辅助在通气中的程度％ECLS_CO2的增加而增加。作为替换或附加的，改变氧合气体的组分也是可能的。这个措施也可用于代替上文表示的一方面最大呼吸道压力和/或最大分钟通气量和另一方面体外辅助在通气中的程度之间的关系。然而，额外使用这个措施是尤其有效的。

很大程度上-如果需要，甚至完全-以自动方式可靠运行的通气系统将通常被提供为：ECLS装置-具有体外血气交换程度的设置值-预定时间段的呼吸之后，关于体外血气交换程度的设置值，检测血气交换的预定目标状态通过机械通气装置和ECLS装置相结合是否被达到。

血气交换的预定目标状态可通过例如表示血液循环中O2含量的参数来表达。为此，适于表达血液循环中O2含量的所有常见方法或参数基本上可被使用。尤其是，下列参数之一可被容易的使用：SpO2(通过脉冲血氧饱和仪测定的在静脉血中O2饱和度值；为此，尤其很容易使用的指尖探针是可用的)，SaO2(通过化学分析或光学方法测定的血液中氧气饱和度值)或PaO2(血液中O2分压)。这些值可在机械通气装置(例如通过脉冲血氧饱和仪)或在ECLS装置(这在血气分析中是有用的，因为无论如何血流是从病人的血管系统中分支)中被测定。测量探针的位置可基本位于血气交换发生位置的下游或上游。

以相应的方式，附加的或作为替换，血气交换的预定目标状态通过限定血液循环中CO2含量的参数来表示是可能。这里，使用适于表达血液中CO2含量或浓度的所有已知方法或参数也是可能的，例如PaCO2(血液中CO2分压)，PetCO2(呼吸气体中CO2含量，在吸气阶段末尾测量)。血气交换关于CO2的测量在机械通气装置(例如PetCO2)或在ECLS装置(例如PaCO2)中也可被实现。以上关于O2含量的陈述同样适用。

尤其有利的发展为：到达预定目标状态之后ECLS装置降低体外血气交换程度。这意味着ECLS装置具有内在的倾向以持续方式从初始程度依次降低体外血气交换程度-有利于通过机械通气实现的血气交换-。于此结果是通气系统具有源自体外血气交换的内在阻断效应：如果机械通气-对于给定的体外血气交换程度-可调整到预定目标状态被达到的状态，体外血气交换倾向于不断下降。正如已经解释的，预定目标状态尤其是已完成的血液中氧气的补充和/或已完成的血液中CO2的排出的预期状态。

预期的阻断功能可通过特别简洁的方式实现，即基于确定目标状态可被达到，尤其是确定血液循环中O2浓度的设置值可被达到，ECLS装置降低体外辅助在氧合中的程度％ECLS_O2第一预定量。如上文所说，这具有以下效应：血气交换辅助中的机械通气的比例，尤其是血液中氧气的补充，在降低体外辅助在氧合中的比例的情况下进一步被提高。通过ECLS装置和机械通气装置相结合的血气交换的总辅助程度，尤其是氧合，不是必须要改变。而是，在很多情况下，依据总体必要的辅助程度没有改变的事实，将保持不变。然而，随着时间的推移以递增方式改变的是执行的总辅助中的机械通气的比例。这是由于事实：例如总机械通气在越来越宽的边界条件范围内发生，例如对于呼气末正压PEEP，因为最大呼气末压力随着体外膜氧合的辅助的程度％ECLS_O2的降低而增加。贡献也在于取自病人血液的最大流量随着体外膜氧合的辅助程度％ECLS_O2的降低变得越来越少。

相应地，作为替换或附加的，基于确定目标状态可被达到，尤其是确定血液循环中CO2浓度的预设值可被达到，ECLS装置降低体外辅助在通气中的程度％ECLS_CO2第二预定量是可能的。以上关于体外辅助在氧合中的程度％ECLS_O2的陈述在这种情况同样适用：在血气交换辅助中的机械通气比例，尤其是血液中二氧化碳的排出，在降低体外辅助在通气中的比例的情况下被越来越提高。通过ECLS装置和机械通气装置相结合的血气交换的总辅助程度，尤其是通气，不是必须要改变。而是，在很多情况下，依据总体必要的辅助程度没有改变的事实，将保持不变。然而，随着时间的推移以递增方式改变的是执行的总辅助中的机械通气的比例。总机械通气可在越来越宽的边界条件范围内发生，例如对于最大呼吸道压力和/或最大潮气量，因为最大呼吸道压力和/或最大潮气量随着体外通气的辅助程度％ECLS_CO2的降低而越来越增加。贡献也在于向取自病人的血液提供的氧合气体的最大流量随着体外通气的辅助程度％ECLS_CO2的降低变得越来越少。

在超过预定目标值的情况下，可以采取ECLS装置降低体外氧合程度的措施。尤其是，可被提供为：基于血液循环中O2浓度超出预定值，ECLS装置降低通过ECLS装置取自病人血液循环中的血液流量和/或降低体外辅助在氧合中的程度。尤其是，可以采取措施：基于血液循环中CO2浓度超出预定值，ECLS装置降低向通过ECLS装置取自病人血液循环中的血液提供的氧合气体流量和/或降低体外辅助在通气中的程度％ECLS_CO2。体外辅助在氧合中的程度或体外辅助在通气中的程度分别被降低特别的比各自预定目标值确实达到但是没有超过的情况下的更大的量。

如果预定目标值没有被达到，过程可能会停止或一定的逆转。这可通过ECLS装置分别提高体外氧合程度和体外通气程度各自的预定量被实现。这种情况也允许考虑到危险情况，当各自的目标值明显偏差和/或没有任何可确定的近似到达各自目标值的倾向，分别提高体外氧合程度和体外通气程度明显更大的量。

很大程度上以自动的方式接近机械通气具有可能的最高比例且体外血气交换的比例为需要的值的状态的通气系统，可被以下方式特别的实现，ECLS装置以周期时间间隔检测血气交换的预定目标值是否达到对于机械通气装置和ECLS装置二者的体外血气交换的程度的各自的设置值。这个检测可以如上文所述的方式被实现且可具有如上文所述的结果。

通过ECLS装置检测的时间间隔将必须根据规则“尽可能小，根据需要的大”被选择。就这一点而言，有可能利用事实：机械通气装置能够在很短的时间内调整到已改变的情况。相比之下，体外血气交换需要明显更强的干预，其也意味对病人更强的影响必须被预料到。因此建议尽可能缓慢而持续地匹配体外血气交换的参数。这可考虑通过选择ECLS装置检测的时间间隔明显大于机械通气装置的时间常数，即机械通气装置平均需要的调整至预置参数的变化的时间。ECMO作为很大程度上限定治疗过程的部分的系统，与作为针对性调整的部分系统的机械通气之间建议的配合合作有利于这个措施，因为它固有允许选择ECLS装置检测的时间间隔是相当大，在任何情况都比机械通气的时间常数更长。例如，机械通气装置可被设计使得每一次呼吸它提供新设置，即根据每次呼吸进行控制。

基本上，流程可以这样：ECLS装置始于体外氧合/通气程度的预置初始值，然后与机械通气装置配合，很大程度上自动地即无需手动干预，到达两部分系统以很大程度上最佳的方式操作的状态。这个状态在治疗过程中也可改变，例如当病人情况有变化需要对机械通气和/或体外血气交换调整时。当初始值对应于体外氧合/通气程度的最大程度时尤其是有利的。即一个流程始于血气交换实际上完全由ECLS装置且不用机械通气装置完成的状态。始于这个状态，通气系统逐步地调整体外血气交换和机械通气的程度，体外血气交换比例越来越低且机械通气比例相应地逐步地增加。

当通气系统使用初始值分别作为进一步过程中发生的体外氧合/通气程度的降低和增加的参考值时是有利的。

此外，本发明也涉及用于病人肺的机械通气装置和用于病人血液体外血气交换的ECLS装置以协调方式操作的方法，其中一方面通过机械通气装置的机械呼吸辅助和另一方面通过ECLS装置的体外血气交换，以协调的、自动的方式进行以辅助病人血液循环的气体交换。在这个方法中，ECLS装置设置体外血气交换程度的初始值，且机械通气装置，基于由ECLS装置设置的体外血气交换程度，以自动方式调整到机械呼吸辅助的程度。如上所述，这种方法可以以优选的发展进一步被完善。

附图说明

本发明将基于在图中表明的实施例在下文被详细解释，其中：

图1示出根据本发明的通气系统的示意、高度简化视图，包括设计为正压通气装置的机械通气装置和ECLS装置；

图2示出根据图1的示意、高度简化视图，说明根据本发明的进一步的通气系统，包括设计为正压通气装置的机械通气装置和ECLS装置；

图3示出流程图，说明机械通气装置和ECLS装置之间协调合作流程的实例；

图4示出流程图，说明发生在根据图3中的氧合模块中的流程的进一步细节；

图5示出流程图，说明发生在根据图3的通气模块中的流程的进一步细节；

图6示出曲线图，定性说明体外辅助在氧合中的程度％ECLS_O2与最大呼气末正压PEEPmax之间的相关性；

图7示出曲线图，定性说明体外辅助在氧合中的程度％ECLS_O2与ECLS装置中可设置的最大泵流量之间的相关性；

图8示出曲线图，定性说明体外辅助在通气中的程度％ECLS_CO2与正压通气的最大分钟通气量之间的相关性；

图9示出曲线图，定性说明体外辅助在氧合中的程度％ECLS_O2和体外辅助在通气中的程度％ECLS_CO2的最大值，与正压通气中的最大呼吸道压力(Pinsp+PEEP)max之间的相关性；

图10示出曲线图，定性说明体外辅助在通气中的程度％ECLS_CO2与ECLS装置中可设置的氧合气体的最大流量之间的相关性；

图11示出曲线图，定性说明通过脉搏血氧饱和仪测定的氧饱和度值SpO2相对于各自占主导地位的呼气末正压PEEP被视为太高、太低、正常或紧急情况，且根据图4的查询中导致参数％ECLS_O2相应的变化；以及

图12示出曲线图，定性说明动脉血中测定的二氧化碳浓度PaCO2值相对于各自占主导地位的最大呼吸道压力(Pinsp+PEEP)被视为太高、太低或正常，以及根据图5的查询中导致的参数％ECLS_CO2相应的变化。

具体实施方式

图1示出根据本发明的通气系统10的示意和高度简化视图，包括被设计为正压通气装置的机械通气装置20，和ECLS装置50。通气装置20包括在图1中仅示意示出的呼吸机22。呼吸机22通过未被示出更多细节的导管系统24连接于病人(图1中以示意说明并被标记为12)的呼吸道。通过导管系统22，呼吸机22在吸气阶段提供压缩空气到病人12的呼吸道并在呼气阶段从病人的呼吸道排出空气。在通气时，导管系统22长期具有施加的呼气末正压PEEP。在吸气阶段，吸气压力Pinsp被施加到这个压力，其也是被呼吸机施加(通常在吸气循环中变化)。在呼气阶段，针对肺组织的松弛通常呼吸机仅施加呼气末正压PEEP。

通气装置20进一步的装备有传感器系统用于检测通气必需的参数。例如，下述部分示出于图1中的参数在导管系统24内被检测：吸气压力Pinsp，呼气压力Pexp，呼气末正压PEEP，潮气量VT(即一次吸气循环施加到肺的呼吸气体体积)，施加的呼吸气体的流量，呼吸气体内的CO2正压(特别是呼气时)。此外通气装置20包括传感器装置用于测定病人血液中血氧饱和度，在图1中标记为26。这可能以脉搏血氧饱和度传感器装置被提供(例如指尖传感器)用于动脉血氧饱和度SpO2的皮下测试。在图1示出的实施例中，通气装置20包括进一步的传感器装置用来分析血气，特别是周期性测定血液中动脉氧浓度PaO2和测定血液中动脉二氧化碳浓度PaCO2，在图中标记为28。也可以测定对应的血红蛋白饱和度SaO2和SaCO2分别替代氧气和二氧化碳的浓度PaO2和PaCO2。

通气装置20具有相关的控制单元，其被设计用来以很大程度上自动控制的方式来控制通气装置的所有流程。这个控制单元可被集成入呼吸机22，但也可被设计为部分的或甚至全部的作为外部控制装置。通气装置20的控制单元包括常用的界面用来与操作者交互，特别是显示病人的通气状态和输入控制命令。控制单元基本上被设置为通气装置20很大程度上自动选择合适的通气模式且不需人工干预，并在预选的通气模式的范围内，分别设置每个通气参数为最佳值，且在闭环控制系统的意义上来说，也独立检测和可能重新调整通气参数，这样可能的话预期的通气状态能被保持。

这样的通气装置，举例来说，是包括主要为自动通气模式的装置，所述通气模式例如是在申请人的通气装置中已实现的已知名称为“适应性辅助通气”的通气模式。

对于血气交换的附加辅助，图1中的通气系统10具有ECLS装置(ECLS＝体外肺支持)，标记为50。与和病人的呼吸道连接并通过呼吸道提供呼吸气体到肺的通气装置20对比，ECLS装置50用作直接辅助血气交换，即部分或甚至全部代替肺功能。因此ECLS装置50不与肺连接，而是直接与病人的血液循环连接。ECLS装置50包括第一导管52，通过所述导管血液从病人的静脉系统取出并进入ECLS装置的体外血液循环。体外血液循环通过ECLS泵56驱动，其提供取自静脉系统的血液至氧合器58然后通过另一个导管54血液再返回到病人的血液循环。静脉-静脉体外血气交换辅助时，附加导管54将补充氧气和排出CO2的血液返回到病人的静脉系统。静脉-动脉体外血气交换辅助也是可以想到的形式，其中附加导管54将补充氧气和排出CO2的血液传递到病人心脏下游的动脉系统，以除了肺功能之外还辅助病人的心脏功能。在那种情况，就其功能而言ECLS装置50非常类似于心肺机。

在氧合器58中静脉血被排出CO2并补充O2。为此，氧合气体62被提供到氧合器58，所述氧合气体在氧合器58中与静脉血反应以从血红蛋白中取出CO2，并向已释放的血红蛋白提供O2。因此氧合器58基本上接管了肺中的肺泡功能。这种氧合器58已知为例如心肺机。当以膜氧合器的形式提供时，半渗透膜用于O2和CO2的血气交换，在血气交换时由ECLS装置提供辅助，所述装置已知为名称ECMO(体外膜氧合器)。也有其它已知的氧合器结构且基本也可使用。氧合气体62在调节单元60中具有它的源头且基本为富O2的气体混合物，有时也为纯O2。预期氧合和通气程度分别通过在氧合气体62中的O2和CO2各自的分压被设置。为此，氧合气体可适当被调整，若需要这可根据体外血气流所取自的静脉系统中或动脉系统中的血气组分而被实现。

用于控制通过ECLS装置50的血气交换辅助程度的基本参数为取自身体且通过体外循环泵送的血流量，以及向氧合器提供的氧合气体流量。取自身体且通过体外循环泵送的血流量可非常容易地通过泵56产生的泵流量来检测，且可被调整。也可能通过适合的流量传感器或流量控制器很容易地检测和调整氧合气体流量。

此外，如上所述对氧合气体的组分采取合适的影响也是可能的。例如，增加一定量CO2到氧合气体以抑制过度消耗CO2而产生的负面生理效应的确是可能的。

为了控制ECLS参数，如图1所示提供了ECLS控制单元，作为单独的控制装置且标记为30。ECLS控制单元30检测前文提到的关于取自身体且泵送通过体外循环的血液流量数据以及提供到氧合器的氧合气体流量的数据，以及关于氧合气体组分的数据。针对这些数据，ECLS控制单元发出合适的控制命令至ECLS泵56，氧合器58和氧合气体产生器60以及与之相关的制动器，以分别设置预期的流量和组分，通常通过相应的闭环控制系统(例如PI控制系统)。这在图1中通过各自的箭头示出。

与通气装置连接的控制单元以及与ECLS装置连接的控制单元通常以相互独立的方式操作。然而，它们通过在图1中标记为40的连接交换数据，以使一方面通气装置20和另一方面ECLS装置的操作的协调模式成为可能。下文将详细描述。

然而，这里仍应该指出与ECLS装置50连接的控制单元30和与通气装置20连接的控制单元的实体分开不是绝对需要的。实体上连接两个控制单元于一个单元或模块的确是可想到的。这样的单元或模块可被提供为除了通气装置20和ECLS装置50之外的独立单元，但是也可以将这些装置完全集成到一个装置，例如图1中示出的呼吸机22。

根据图1的示意和高度简化图，图2示出根据本发明的另一个通气系统10，包括通气装置20和ECLS装置50。在图2中使用的标记与图1中的标记对应，在对于呈现的以相同或相应出现部件的范围内。为此，引用这些相对于图1应用类似的部件的描述。根据图2的通气系统与根据图1的通气系统不同仅在于：用于测定病人血液循环中的O2和CO2浓度或饱和度(分别为PaO2和PaCO2的形式，或分别为SaO2和SaCO2的形式)的传感器系统不再与通气装置20连接，而是与ECLS装置50连接。如标记66所示，PaO2/PaCO2(或SaO2/SaCO2)的测定在体外血液循环中发生。这是有利的特别是根据事实：这种传感器系统可很容易地被配置在体外血液循环中且因为这种信息通常是ECLS装置50的操作无论如何所需要的。通过连接40，ECLS血液循环中检测的数据也可用于通气装置20。

图3以流程图的形式在一个实例中说明通气装置20和ECLS装置50之间协调合作的基本过程。根据图3的流程图，如同下文将描述的根据图4和图5的流程图，仅限于与通气装置20和ECLS装置50的协调合作相关的步骤和参数的表示，而没有声称示出的流程的总过程的全部。

在过程开始之后，首先设置一些参数的初始值，所述参数与通气装置20和ECLS装置50的协调合作相关。这些尤其是体外辅助在氧合中的程度％ECLS_O2参数和体外辅助在通气中的程度％ECLS_CO2参数。根据图示的实施例，两个量均被表示为相对量，每个量都是示出体外辅助在血气交换(即分别是氧合和通气)中的比例，所述血气交换由ECLS装置50提供的关于在血气交换中的总辅助的比例。在这种做时，氧合和通气将单独考虑且每个分别通过单独的体外辅助程度％ECLS_O2和％ECLS_CO2表示。初始值都被指定给参数％ECLS_O2和参数％ECLS_CO2。这个初始值可以手动设置。在选择初始值时，通常病人的情况被看作取向，且遵循所需要的附加体外血气交换的程度或比例的评估，以协助正压通气使病人达到合理的总体状况。关于这个评估，建议“保守”进行，即绝不低估氧合和通气各自的体外辅助程度，而是持怀疑态度去选择％ECLS_O2和％ECLS_CO2各自的初始值偏高。在举例说明的例子中，％ECLS_O2和％ECLS_CO2各自的初始值被选择为100％，其意味着在开始时血气交换的辅助完全由体外血气交换提供，使得正压通气没有贡献作用。

除此之外，也设置呼吸气体FiO2中的氧气浓度的初始值，所述呼吸气体通过通气装置20被提供至呼吸道。见图3的实施例，FiO2初始值＝100％被设置，其意味着除了ECLS装置50之外只要通气装置也作用于辅助血气交换时，它就提供纯氧气至病人。然而，在这步骤中设置的FiO2值将很快改变，因为通气装置20被配置为它将总是选择可能的最好的通气模式，且对于已选择的通气模式将设置通气参数使得可能的最好通气状态被获得。在这样做时，通气装置20通常将会改变FiO2值，尤其是明显小于100％的值。

根据初始值的设置，流程将等待直到经过预设时间(步骤120)。这个预定时间确定用于ECLS装置50的参数的重新调整的重复率。它应该被选择明显长于通气装置20的时间常数，即通气装置20平均调整新状态需要的时间。在目前的实例中，这个时间为30秒。

预设时间经过之后，流程进入设置氧合相关参数流程(步骤200)，随后进入设置通气相关参数流程(步骤300)。

然后这个序列重复循环，即过程再次等待预设时间(步骤120)，于是氧合(步骤200)发生，随后通气(步骤300)等。

图4示出流程图，更详细说明发生在根据图3的氧合模块200中的流程。步骤202开始之后，首先过程等待预设时间(步骤204)其为例如示出的30秒。这个时间经过之后，在步骤206检测血液循环中的氧合是否充分。这可通过一个或多个上述的传感器实现，例如通过脉搏血氧饱和仪的血氧饱和度值SpO2的测定，或通过血气值持续分析连同血液中氧气浓度PaO2的测定。如果需要，通过脉膊血氧饱和仪测定的血氧饱和度SpO2可用仅偶尔通过血气分析测定的PaO2或SaO2值补充。如果在步骤206中的测定具有结果：氧气浓度或氧气饱和度在预期范围内，表示体外辅助在氧合中的程度的参数％ECLS_O2在步骤210中被降低了预定第一量例如例子中图示出的0.05％。从这一刻开始，在ECLS装置50的体外血气交换辅助和正压通气辅助之间的对血气交换的辅助的相对比例改变。这从图6和图7的曲线图可以看出：在图6示出的图表中，定性说明体外辅助在氧合中的程度％ECLS_O2与最大呼气末正压PEEPmax之间的相关性，揭示了一方面呼气末正压参数％ECLS_O2下降了第一预定量增加了为通气装置20设置的最大呼气末正压PEEPmax。另一方面根据图7的曲线图，定性说明体外辅助在氧合中的程度％ECLS_O2与ECLS装置中可设置的最大泵流量之间的相关性，揭示了当参数％ECLS_O2下降了第一预定量时最大泵流量变低。然而，最大泵流量与可在体外ECLS循环内流动并相应地补充氧气的最大血流量对应。这意味着ECLS装置50的体外辅助的基础条件被更窄的设置而通气装置20的辅助的基础条件被更宽的设置。

图4中，步骤208之后流程到达点2，标记为210。在这点，流程进行到图1中的通气模块300。图5示出流程图，进一步说明在通气模块300中发生的流程细节。

首先，流程再次等待预设时间(步骤302)，其为例如示出的30秒。这个时间经过之后，在步骤304检测血液循环中的通气是否充分。这可通过一个或多个上述的传感器实现，例如通过血气值持续分析连同血液中的二氧化碳浓度PaCO2的测定和相应的二氧化碳饱和度SaCO2的分别测定。在呼出气中CO2含量的测定，在图1和图2中表示为PetCO2，也可被使用。如果需要，这个测定可以用仅偶尔通过血气分析测定的PaCO2或SaCO2值补充。如果在步骤302中的测定具有结果：二氧化碳浓度或二氧化碳饱和度在预期范围内，表示体外辅助在通气中的程度的参数％ECLS_CO2在步骤304中被降低了预定第二数量例如示出的0.05％。开始于这一刻，在ECLS装置50的体外血气交换辅助和正压通气的辅助之间的血气交换中的辅助的相对比例改变。这从图8和图10的曲线图可以看出：在图8示出的图表中，定性说明体外辅助在通气中的程度％ECLS_CO2与正压通气中的最大分钟通气量％MinVolMax之间的相关性，揭示了一方面参数％ECLS_CO2下降第二预定量增加了为通气装置20设置的最大分钟通气量％MinVolMax。另一方面根据图9的曲线图，定性说明体外辅助在氧合中的程度％ECLS_O2和体外辅助在通气中的程度％ECLS_CO2与在正压通气中的最大呼吸道压力(Pinsp+PEEP)max之间的相关性，揭示了当两个参数都下降，即％ECLS_O2下降了第一预定量，％ECLS_CO2下降了第二预定量时，最大呼吸道压力(Pinsp+PEEP)max变得更大。最大分钟通气量的增加和最大允许的呼吸道压力的增加允许正压通气在由通气系统产生的血气交换的总辅助中具有更大的总影响。此外，图10揭示了参数％ECLS_CO2下降第二预定量仍然具有附加的效果。从图10示出的曲线图可以定性地看出，在ECLS装置中可设置的氧合气体的最大流量随着体外辅助在通气中的程度％ECLS_CO2的降低而变得更低。因此，参数％ECLS_CO2的降低也使得通过ECLS装置获得的总血气交换降低，因为ECLS装置的体外辅助的基础条件被更窄的设置。与此对比，正压通气的辅助的基础条件可被更宽的设置。

总的来说，具有以下效果：在点310，正压通气的影响在降低体外血气交换的影响的情况下总体上被增加。尽管针对于分别对血液补充氧气和排出CO2而设置的目标值，可通过流程最初选择的设置来实现。

到达图5中的标记为310的点1之后，过程返回到也标记为310的图4中的点1。这意味着，接下来具有一个新等待时间，接着是氧合状态的新检测和可能的参数％ECLS_O2新设置。

描述的流程作为一个整体意味着通气系统10具有趋势：从选择的初始状态的一种方向发展，其中至少如果通过正压通气和体外血气交换的共同效果被设置的关于氧合和通气的目标值可达到，正压通气获得增加的影响且体外血气交换逐渐降低影响。因此，无需外部干预，通气系统10本身调节到下述状态：即正压通气尽可能多的承担影响且体外血气交换只是辅助到其被需要的程度。这种发展趋势通过ECLS装置50而不是通过通气装置20被促进。最后，这形成了循序渐进但是连续的发展趋势，通过通气装置20调整至由ECLS装置50设置的各自的基础条件，ECLS装置几乎很少或没有影响。

这种情况应该存在：步骤206中检测的血液中的氧气浓度与预期的目标值不对应，而是太低或太高，则体外辅助在氧合中的程度的参数％ECLS_O2被降低比第一量要高的第三量(步骤212)，或被升高第四量(步骤214)。第三量比第一量要高，使得其后的正压通气比例比在只是达到血液的氧气浓度的预期目标值时增加的更快。相反，％ECLS_O2增加第四量具有其后的正压通气辅助不再增加反而减少的效果。这考虑到了在这种情况下病人条件不允许进一步增加正压通气比例的事实。预期氧气浓度可能会大幅偏差，则推断为紧急情况，其结果为参数％ECLS_O2大大被增加，例如增加10％(步骤216)使得在体外循环中可以保证充分的血气交换。

类似的机制也适用于通气模块300。这种情况可能出现：血液中的二氧化碳浓度，如在步骤302中检测的，与预期目标值不对应，而是太高或太低，则说明体外辅助在通气中的程度的参数％ECLS_CO2被降低比第二量更高的第五量(步骤306)，或被增加第六量(步骤308)。第五量比第二量更高，使得其后的正压通气比例比在只是达到血液的二氧化碳浓度的预期目标值时增加的更快。相反，％ECLS_CO2增加第六量具有其后的正压通气辅助不再增加反而减少的效果。这考虑到了在这种情况下病人条件不允许进一步增加正压通气比例的事实。

图11示出曲线图，定性说明通过脉冲血氧饱和仪测定的氧气饱和度值SpO2相对于各自占主导地位的呼气末正压PEEP被视为太高、太低、正常或甚至为紧急情况，且根据图4的查询导致参数％ECLS_O2相应的变化。

图12示出曲线图，定性说明动脉血中测定的CO2浓度PaCO2值相对于各自占主导地位的最大呼吸道压力(Pinsp+PEEP)被视为太高、太低或正常，以及根据图5的查询导致的参数％ECLS_CO2相应的变化。

在说明的所有曲线图中，尤其是在图6至图12中说明的相关性，注意的是只是说明定性过程。通过这个没有定量表述的意图。此外，线性过程只是简化表示。真正的过程也许在局部部分偏离或甚至完全偏离线性过程。重要的是各自参数在随％ECLS_O2和％ECLS_CO2递增的各自概述的递增或递减趋势。

Claims (27)

1.通气系统(10)，用于通过机械通气和体外血气交换来辅助血气交换，包括：

通气装置(20)，用于病人(12)肺的机械通气，和

ECLS装置(50)，用于体外血气交换，

其特征在于所述系统(10)被设计为一方面通过所述通气装置(20)进行机械呼吸辅助，另一方面通过所述ECLS装置(50)进行体外血气交换，以协调的、自动的方式以辅助所述病人血液循环中的所述血气交换，

其中所述ECLS装置(50)设置体外血气交换程度，以及基于所述ECLS装置(50)设置的所述体外血气交换程度，所述通气装置(20)以自动方式调整到机械呼吸辅助程度；

由所述ECLS装置(50)设置的所述体外血气交换程度与体外辅助在氧合中的程度相关，所述氧合即血液中氧气的补充；

所述体外辅助在氧合中的程度确定机械通气的最大呼气末正压。

2.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于所述体外血气交换程度通过所述ECLS装置(50)以自动或手动方式预选。

3.根据权利要求2所述的系统(10)，其特征在于所述ECLS装置(50)设置所述体外血气交换程度的目标值。

4.根据权利要求1-3任一所述的系统(10)，其特征在于对于所述ECLS装置(50)已生效的所述体外血气交换程度，所述通气装置(20)通过正压通气自动控制呼吸辅助。

5.根据权利要求4所述的系统(10)，其特征在于所述通气装置(20)被设计用于以自动方式且在设置的通气参数范围内选择由所述通气装置(20)设置的通气状态，且控制所述通气装置(20)使得所述通气装置承担已选择的通气状态。

6.根据权利要求5所述的系统(10)，其特征在于所述设置的通气参数来源于由所述ECLS装置(50)设置的所述体外血气交换程度。

7.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于所述最大呼气末正压随着所述体外辅助在氧合中的程度的降低而增加。

8.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于所述体外辅助在氧合中的程度确定通过所述ECLS装置取自所述病人的血液的流量的最大值。

9.根据权利要求8所述的系统(10)，其特征在于通过所述ECLS装置取自所述病人的血液流量的所述最大值随着所述体外辅助在氧合中的程度的增加而增加。

10.根据权利要求1-3任一所述的系统(10)，其特征在于所述ECLS装置(50)设置的所述体外血气交换程度与体外辅助在通气中的程度相关，所述通气即从血液中排出CO₂。

11.根据权利要求10所述的系统(10)，其特征在于所述体外辅助在通气中的程度确定机械通气的最大分钟通气量。

12.根据权利要求11所述的系统(10)，其特征在于所述最大分钟通气量随着所述体外辅助在通气中的程度的降低而增加。

13.根据权利要求10所述的系统(10)，其特征在于所述体外辅助在通气中的程度确定机械通气的最大呼吸道压力。

14.根据权利要求13所述的系统(10)，其特征在于所述最大呼吸道压力随着所述体外辅助在氧合中的程度和体外辅助在通气中的程度的最大值的降低而增加。

15.根据权利要求10所述的系统(10)，其特征在于所述体外辅助在通气中的程度确定氧合气体流量的最大值，其中所述氧合气体通过所述ECLS装置被提供至取自所述病人血液循环中的血液。

16.根据权利要求15所述的系统(10)，其特征在于所述氧合气体流量的最大值随着所述体外辅助在氧合中的程度的增加而增加，其中所述氧合气体通过所述ECLS装置被提供至取自所述病人血液循环中的血液。

17.根据权利要求1-3任一所述的系统(10)，其特征在于在设定的体外血气交换程度下的所述ECLS装置(50)，在所述通气装置(20)经过预定时间的呼吸之后，在所述体外血气交换程度下，检测血气交换的预定目标状态是否同时通过所述通气装置(20)和所述ECLS装置(50)被达到。

18.根据权利要求17所述的系统(10)，其特征在于所述血气交换的预定目标状态的特征是定义血液循环中的O₂浓度的参数。

19.根据权利要求17所述的系统(10)，其特征在于所述血气交换的预定目标状态的特征是定义所述血液循环中的CO₂浓度的参数。

20.根据权利要求17所述的系统(10)，其特征在于所述ECLS装置(50)达到预定目标状态之后，降低所述体外血气交换程度。

21.根据权利要求17所述的系统(10)，其特征在于所述ECLS装置(50)达到所述预定目标状态之后，所述体外血气交换在氧合中的程度被降低了第一预定量。

22.根据权利要求17所述的系统(10)，其特征在于所述ECLS装置(50)达到所述预定目标状态之后，所述体外辅助在通气中的程度被降低了第二预定量。

23.根据权利要求17所述的系统(10)，其特征在于在不同体外血气交换程度下，所述ECLS装置(50)以周期时间间隔检测血气交换的预定目标状态是否同时通过所述通气装置(20)和所述ECLS装置(50)被达到。

24.根据权利要求23所述的系统(10)，其特征在于所述ECLS装置(50)检测的时间间隔大于所述通气装置(20)的时间常数。

25.根据权利要求1-3任一所述的系统(10)，其特征在于所述ECLS装置(50)始于所述体外血气交换程度的预设初始值。

26.根据权利要求25所述的系统(10)，其特征在于所述初始值与所述体外血气交换程度的最大程度相关。

27.根据权利要求25所述的系统(10)，其特征在于利用所述初始值分别作为所述体外血气交换程度降低或增加的参考值。

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