CN107635613A - 具有监测胸部收缩缺失的用于人工通气的设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于将气体流递送至患者(P)的呼吸辅助设备(1)，该呼吸辅助设备包括：用于输送气体流的气体递送导管(2)；测量装置(6)，该测量装置被设计用于测量代表该气体流的至少一个参数并且供应与所述参数相对应的至少一个信号；信号处理装置(8)，该信号处理装置被设计用于处理来自该测量装置的所述信号并且从所述信号推导出与胸部收缩(CT)的执行和/或执行中断相关的至少一项信息；计算装置，该计算装置被设计用于计算胸部收缩中断或缺失的至少一个持续时间(tNCT)；以及存储装置(12)，该存储装置被配置成用于记录所述胸部收缩中断或缺失的持续时间。

Description

具有监测胸部收缩缺失的用于人工通气的设备
本发明涉及一种人工通气设备，该人工通气设备可以在对通气患者进行心脏按摩期间使用，以便确保监测由急救提供者(如应急医师、消防队员、护士等)进行的心脏按摩、尤其是监测不进行按压的时间；并且涉及一种由此类设备使用的监测方法。
在心脏骤停的情况下，当进行心肺复苏术(CPR)时，急救提供者必须努力确保胸部按压具有最短的可能间断，以便永远不停止通过胸部按压产生的心脏输出，并且以便不会耗尽心脏泵。
该时间被称为无血流时间(也就是说，患者不具有心脏输出的时间)，该时间是患者在无后遗症的情况下生存的有力预后指标。
有必要在初始无血流(或tNF初始)与总无血流(或tNF总)之间加以区分，该初始无血流对应于在心脏骤停开始与初次胸部按压之间消逝的时间(即，持续时间)，该总无血流还包括在处理期间的所有胸部按压(CT)中断，该处理由应急服务者(也就是说，由如消防队员、应急医师等急救提供者)提供、并且也被称为专业心肺复苏术。每个单独的CT中断时间被称为“无CT时间”(或tNCT)。
这通过以下等式表示：tNF总＝tNF初始+S(tNCT)
其中：S(tNCT)是所有胸部按压的中断时间的总和。
此外，考虑到专业心肺复苏术阶段系统地需要实施人工通气，该人工通气在大多数情况下通过呼吸辅助设备将如空气的呼吸气体经由如面罩或插管套管的患者接口递送至患者来执行，因此有许多心脏按摩被中断的情况(具体是给患者插管、分析除颤器的节奏、移动患者等)。
所有这些简单而众多的间断对于医务人员而言是难以量化的。但是，这些间断危害生存的机会，并且因此对其进行识别是重要的。
将容易理解的是，由于向心脏骤停的人提供急救的急救人员忙于通过实施胸部按压来拯救这个人的生命，因此他或她不可能对所有没有进行胸部按压的持续时间进行精确计数。
因此，问题是能够识别出不具有胸部按压(CT)的总时间(T总)，也就是说，人(即心脏骤停并且在CPR过程中通过呼吸辅助设备通气的患者)的“无CT”的总持续时间。
因此，本发明的解决方案涉及一种用于向患者递送气体流的呼吸辅助设备(也就是说，一种医疗呼吸机)，该呼吸辅助设备包括：
-用于输送气体流、尤其空气的气体递送导管，
-测量装置，该测量装置被设计用于测量代表该气体流的至少一个参数并且供应与代表所述气体流的所述至少一个参数相对应的至少一个信号，
-信号处理装置，该信号处理装置被设计用于处理来自该测量装置的所述至少一个信号并且从所述信号推导出与胸部收缩(CT)的执行和/或执行中断相关的至少一项信息，
-计算装置，该计算装置被配置用于计算胸部收缩中断或缺失的至少一个持续时间(tNCT)，在此期间，由该信号处理装置确定与胸部收缩(CT)中断或缺失相关的至少一项信息，以及
-存储装置，该存储装置被设计用于记录由该计算装置计算出的所述胸部收缩中断或缺失的至少一个持续时间(tNCT)。
取决于环境，本发明的呼吸辅助设备或医疗呼吸机可以包括以下技术特征中的一项或多项：
-该测量装置被设计用于测量代表该气体流的、选自气体压力(P)和气体流速(Q)(具体是吹给患者的气体流速或由该患者呼出的气体流速)的至少一个参数。
-该测量装置包括至少一个气体压力传感器或气体流速传感器。
-该计算装置被配置用于计算胸部收缩中断或缺失的若干相继持续时间(tNCT)的S(tNCT)，在这些持续时间期间确定了胸部收缩的中断或缺失。换句话说，该计算装置计算胸部收缩中断或缺失的多个相继持续时间(tNCT)的总和S(tNCT)，通过这种方式可以获得胸部按压缺失的总持续时间(T总)。
-该计算装置()被配置用于通过将确定了收缩中断或缺失的这些胸部收缩中断或缺失的持续时间(tNCT)相加在一起S(tNCT)来确定胸部按压缺失的总持续时间(T总)，也就是说，计算出无收缩的不同时间(tNCT)的总和S(tNCT)。
-该测量装置和该计算装置被配置用于进行连续操作，其方式为连续地检测和计算胸部收缩的任何中断或缺失。
-该设备包括显示装置，该显示装置被设计用于显示胸部收缩中断或缺失的至少一个持续时间(tNCT)或该胸部收缩中断或缺失的总持续时间(T总)。
-该信号处理装置包括至少一个电子板、优选为包括实施至少一种算法的至少一个微处理器的电子板。
-(该)电子板包括该计算装置。
-该计算装置(也被称为“计算设备”或“计算器”)包括计时器。
-该显示装置包括人机接口。
-该显示装置包括用于查看信息的屏幕、优选为触摸屏幕和/或彩色屏幕。
-该计算装置被配置用于在心脏按摩过程中使计算器进行增量和/或停止，从而允许基于所有确定的无收缩的持续时间(tNCT)来测量该无胸部收缩的总时间(T总)。
-该计算装置被配置用于在确定终止对患者进行心脏按摩之后停止使计算器增量。
-该设备包括调节或选择装置，该调节或选择装置被设计用于允许使用者(也就是说，急救人员或类似人员)输入或选择数据。
-该调节或选择装置被设计用于提供有关初始无血流的持续时间(或tNF初始)的信息，该初始无血流的持续时间对应于在患者心脏骤停开始与例如由急救人员或现场目击者对所述患者进行的初次胸部按压之间消逝的时间(即，持续时间)。该初始无血流的持续时间(或tNF初始)可以是大约的时间。
-该调节或选择装置被设计用于与呼吸机交互(也就是说，指导呼吸机)、并且修改递送的通气参数、或者输入或选择数据。
-该调节或选择装置被设计用于将开始进行心脏按摩通知给该呼吸机。
-该计算装置被配置用于：响应于使用者通过激活调节或选择装置而开始心脏按摩的指示、在心脏按摩过程中开始将计算器进行增量从而允许基于所有确定的无收缩的持续时间(tNCT)来测量该无胸部收缩的总时间(T总)。
-该人机接口包括该调节或选择装置，例如，一个或多个激活或选择按钮、一个或多个旋钮、一个或多个滑动游标、或类似物。
-该人机接口包括具有持续时间输入装置(尤其是触摸式按钮)的触摸屏幕。
-该计算装置被配置用于将该初始无血流的持续时间(tNF初始)与在该心脏按摩过程中该无胸部收缩的总时间(T总)相加、并且由此推导出患者的无血流的总持续时间(tNF总)。
-该设备包括被设计用于存储信息和/或数据的存储装置。
-该存储装置包括至少一个数据存储存储器、尤其是闪速存储器或类似物。
-该存储装置被配置用于存储一个或多个通气模式，例如，体积通气(VAC)、气压通气(VPC、VSAI、CPAP、双水平压力通气(Duo-Levels))、和/或间歇通气(VACI、PVACI)中的一种或多种模式。
-该信号处理装置被配置用于连续地运行并且确保检测与执行或不执行心脏按摩的信息项相对应的胸部收缩、并且将所述信息递送至该计算装置，其方式为取决于胸部收缩(也就是说，胸部按摩)的存在或缺失而使该计算器增量或不增量。
-该信号处理装置和/或该计算装置包括至少一个电子板、优选为实施一种或多种算法的(微型)控制器。
-该人机接口能够并且被设计用于显示包括与无心脏按摩的持续时间相关的至少一项信息的多项信息，包括该初始无血流的持续时间(tNF初始)、在该心脏按摩过程中的无胸部收缩的总时间(T总)、和/或该患者的无血流的总持续时间(tNF总)。
-该设备包括再初始化装置，该再初始化装置被配置用于将该计算器初始化或再初始化，也就是说，将该计算器设定或再设定成000(即，零)。
-该再初始化装置被配置用于在使用者已经作用于该调节或选择装置之后将该计算器初始化或再初始化以便将开始进行心脏按摩通知给该呼吸机。换言之，该持续时间“tNCT”的计算器在该呼吸机启动时(也就是说，根据使用者指示变换患者的动作)被初始化为000。
-该设备包括用于在该心脏按摩干预结束时产生报告的装置，也就是说，包括选自执行心脏按摩的持续时间、该胸部按压缺失的总持续时间(T总)、该初始无血流的持续时间(tNF初始)、和/或该无血流的总持续时间(tNF总)中的一项或多项信息的汇报或类似物。
现在将从以下作为非限制性实例给出、并且结合附图进行参考的详细说明中更好地理解本发明，在附图中：
-图1示出了根据本发明的呼吸辅助设备的实施例，其中气体源是微型鼓风机，并且
-图2是根据本发明展示吹给患者的气体的压力和流速的图表，示出了具有和不具有胸部按压的时段以及通过呼吸机进行的操作。
图1是根据本发明的换气辅助设备或医疗呼吸机1的实施例的示意图示。
该换气辅助设备或医疗呼吸机包括气体源4，该气体源在此是递送呼吸辅助气体流(典型地为空气流或富氧空气流)的机动化微型鼓风机(也称为涡轮机)。空气由该微型鼓风机经由在呼吸机1的壳体9中形成的一个或多个入口孔4a吸入。
在替代方案(未示出)中，气体源4包括经由内部导管供应有气体的受控阀，该内部导管本身与气体储器或连接至气体管道网络的气体供应壁凹座处于流体连通(借助于将气体储器或壁凹座连接至内部导管的柔性导管)。
包括一条或多条通路、导管或气体管线的通气回路2、16(也称为患者回路)能够将呼吸机1的气体源4通过患者接口3(例如呼吸面罩或插管套管)流体地连接至患者20的气道。
通气回路2、16包括用于将呼吸气体输送至患者20的至少一个吸气支路2。通气回路还可以包括设计用于收集由患者20呼出的富含CO2的气体的呼气支路16。
呼气支路16包括电连接到控制装置5(例如电子板)的呼气流速传感器17(例如热丝传感器)，以及还有由控制装置5控制的呼气阀19。呼出支路16在其下游端处经由气体出口孔18与大气连通，而其上游端经由Y形件连接至吸气支路2、或直接连接至患者接口3。
提供测量装置6(例如传感器和/或流速)，其能够和被设计用于：测量代表气体流的至少一个参数、尤其是气体压力或气体流速(不论是通过呼吸器吹入的流速和/或由患者20呼出的气体流速)；并且递送代表所述至少一个测量的参数的至少一个信号。
测量在通气气体回路2、16的吸气支路2中进行，其方式为使得允许对充当气体递送导管的所述吸气支路2中的气体压力或流速进行测量。在图1所展示的实施例中，测量装置6被安排在呼吸机的外部。然而，根据另一个实施例，该测量装置也可以位于呼吸机1内。
一旦已经测量了代表气体流的该一个或多个参数，经测量的此参数就被转换成代表该气体流的至少一个信号，然后将该信号传输到信号处理装置8(也就是说，典型地是充当控制装置5的电子板)并由该信号处理装置进行分析，以便由所述信号推导出与对心脏骤停患者进行的心脏按摩有关的至少一项信息、尤其是与胸部收缩CT的执行和/或执行中断相关的至少一项信息。
因此，信号处理装置8形成呼吸机1的控制装置5的一部分、并且包括具有实施一种或多种算法的一个或多个微处理器的一个或多个电子板。
呼吸机1额外地包括与信号处理装置8协作的计算装置，例如，计数器或计时器。
更准确地说，该计算装置被配置(也就是说，被设计并且能够)用于响应于由信号处理装置8检测到与胸部收缩(CT)中断或缺失相关的信息项来计算胸部收缩中断或缺失的每个持续时间(tNCT)。
计算出胸部收缩中断或缺失的所有相继持续时间tNCT并且将其相加以便获得胸部按压缺失的总持续时间T总。
如闪速存储器的存储装置12允许记录由计算装置计算出的胸部收缩中断或缺失的一个或多个持续时间(tNCT)以及胸部按压缺失的总持续时间T总。
呼吸机1额外地包括人机接口，该人机接口包括可以被使用者(也就是说，例如急救工作人员的医务人员)激活的一个或多个控制按钮11、并且还包括信息显示屏幕7，所述人机接口优选地包括具有彩色显示的触摸屏幕，其某些区域构成控制键。
当信号处理装置8已经处理了来自测量装置6的一个或多个信号、并且已经由其推导出以对患者20执行的心脏按摩为特征的信息项时，该计算装置然后开始对确定了收缩中断或缺失的胸部收缩中断或缺失的不同持续时间tNCT进行计数，也就是说，该计算装置开始将这些持续时间相加在一起以便能够从其推导出胸部按压缺失的总持续时间T总。
优选地，测量装置6和计算装置被配置用于进行连续操作，其方式为连续地检测胸部收缩的任何中断或缺失、以及心脏按摩的任何恢复。
优选地，该计算装置被配置用于响应于使用者通过激活调节或选择装置而使针对心肺复苏术的通气模式初始化的指示(例如，在使用者已经按下指示开始心脏按摩的按钮之后)、在心脏按摩过程中开始将计数器进行增量，从而允许基于所有确定的无收缩的持续时间tNCT来测量无胸部收缩的总时间T总。
最后，呼吸机1在人机接口上显示胸部收缩中断或缺失的持续时间tNCT、或与胸部收缩中断或缺失的所有持续时间tNCT的总和S(tNCT)相对应的胸部收缩中断或缺失的总持续时间(T总)。
提供用于产生报告的装置，例如，在干预结束时显示报告或可以在干预结束时在USB存储装置或类似物上取回报告。这些产生报告的装置优选地被设计用于在该心脏按摩之后产生干预报告，也就是说，包括选自执行心脏按摩的持续时间、胸部按压缺失的总持续时间T总、初始“无血流”的持续时间tNF初始、和/或“无血流”的总持续时间tNF总中的一项或多项信息的汇报或类似物。
经由适合的链路(也就是说，电气链路10，例如电缆等)在呼吸机1的不同部件之间传输信号。
呼吸机1还可以包括携带手柄13和/或用于将设备紧固到支撑件上的紧固系统14，例如钩子等。呼吸机1还可以在刚性罩壳或柔性袋内运输。
图2是展示通过根据本发明的呼吸机(例如，图1的呼吸机)吹给患者的气体流随时间t的压力P和流速Q的图表，从该图表中可以对具有胸部按压的时段(阶段a和c)与不具有胸部按压的时段(阶段b)进行区分并且代表由呼吸器进行的操作。
更准确地说，当呼吸器1通过分析来自所使用的流速或压力传感器6的流速Q和/或压力P的信号而检测到存在心脏按摩时(阶段a和c)，已经消逝的不具有胸部按压的持续时间tNCT没有被增量。
相反地，当呼吸器通过分析流速Q和/或压力P的信号而没有检测到心脏按摩时(阶段b)，已经消逝的不具有胸部按压的持续时间tNCT被增量，也就是说，该持续时间被增加到之前已经能够被检测到的其他持续时间tNCT、并且相加以确定反映胸部按压CT缺失的总持续时间T总。
在不具有胸部按压的时间段很久(例如1分钟)的情况下(阶段d)，呼吸器认为患者已经复苏或者已经放弃了复苏尝试。在这个阶段e中，计数器tNCT不再增量。
获知tNCT将使得可以计算并且显示进行按压的复苏时间的百分比，其方式为鼓励医务人员永远不要中断胸部按压以不断接近100％的理想值。这个我们称之为％CT的指数计算如下：
此后，进行心脏按摩的持续时间、胸部按压缺失的总持续时间T总、初始“无血流”的持续时间tNF初始、和/或“无血流”的总持续时间tNF总可以被显示在呼吸器1的触摸屏幕7上和/或可以是旨在用于医务人员的干预报告的主题。
一般来说，本发明的人工通气设备完全适配于在对通气患者的心脏按摩期间使用，以便确保监测由急救提供者(例如应急医师、消防队员、护士等)进行的心脏按摩。

Claims (11)

1.一种用于将气体流递送至患者(P)的呼吸辅助设备(1)，该呼吸辅助设备包括：
-用于输送气体流的气体递送导管(2)，
-测量装置(6)，该测量装置被设计用于测量代表该气体流的至少一个参数并且供应与代表所述气体流的所述至少一个参数相对应的至少一个信号，
-信号处理装置(8)，该信号处理装置被设计用于处理来自该测量装置(6)的所述至少一个信号并且从所述信号推导出与胸部收缩(CT)的执行和/或执行中断相关的至少一项信息，
-计算装置，该计算装置被配置用于计算胸部收缩中断或缺失的至少一个持续时间(tNCT)，在此期间，由该信号处理装置(8)确定与胸部收缩(CT)中断或缺失相关的至少一项信息，以及
-存储装置(12)，该存储装置被设计用于记录由该计算装置计算出的所述胸部收缩中断或缺失的至少一个持续时间(tNCT)。
2.如前一权利要求所述的设备，其特征在于，该测量装置(6)被设计用于测量代表该气体流的、选自气体压力(P)和气体流速(Q)的至少一个参数，该测量装置(6)优选地包括至少一个气体压力传感器或气体流速传感器。
3.如前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，该计算装置被配置用于计算胸部收缩中断或缺失的若干持续时间(tNCT)，在这些持续时间期间确定了收缩的中断或缺失。
4.如前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，该计算装置被配置用于通过将确定了收缩中断或缺失的这些胸部收缩中断或缺失的持续时间(tNCT)相加来确定胸部按压缺失的总持续时间(T总)。
5.如前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，该测量装置(6)和该计算装置()被配置用于进行连续操作，其方式为连续地检测和计算胸部收缩的任何中断或缺失。
6.如前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，该设备包括显示装置(7)，该显示装置被设计用于显示胸部收缩中断或缺失的至少一个持续时间(tNCT)或该胸部收缩中断或缺失的总持续时间(T总)。
7.如前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，该信号处理装置(8)包括至少一个电子板、优选为包括实施至少一种算法的至少一个微处理器的电子板。
8.如前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，该显示装置(7)包括用于查看信息的屏幕、优选为触摸屏幕和/或彩色屏幕。
9.如前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，该计算装置被配置用于：响应于使用者通过激活调节或选择装置而开始心脏按摩的指示、在心脏按摩过程中开始将计算器进行增量从而允许基于所有确定的无收缩的持续时间(tNCT)来测量该无胸部收缩的总时间(T总)。
10.如前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，该计算装置包括计数器或计时器。
11.如前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，该电子板包括该计算装置。
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