JP2001198220A - 肺ストレスを評価するための方法および呼吸装置 - Google Patents
肺ストレスを評価するための方法および呼吸装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 どの特定の患者に対する呼吸装置設定により
引き起こされた肺ストレスであっても、それを評価する
ための方法を提供すること。 【解決手段】 呼吸ガスの流れが患者の肺に供給され、
それに続く圧力が時間との関係で測られ、そして圧力−
時間（Ｐ−ｔ）関係が分析されるような、肺ストレスを
評価するための方法において、前記分析が、圧力−時間
（Ｐ−ｔ）関係のプロフィールを決定する方法ステップ
を含むことを特徴とする、肺ストレスを評価する方法。
引き起こされた肺ストレスであっても、それを評価する
ための方法を提供すること。 【解決手段】 呼吸ガスの流れが患者の肺に供給され、
それに続く圧力が時間との関係で測られ、そして圧力−
時間（Ｐ−ｔ）関係が分析されるような、肺ストレスを
評価するための方法において、前記分析が、圧力−時間
（Ｐ−ｔ）関係のプロフィールを決定する方法ステップ
を含むことを特徴とする、肺ストレスを評価する方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念に基づき、肺ストレスを決定するための方法に関す
る。
念に基づき、肺ストレスを決定するための方法に関す
る。
【０００２】本発明はまた、請求項５の上位概念に基づ
く呼吸装置に関する。
く呼吸装置に関する。
【０００３】本発明はまた、請求項１１の上位概念に基
づく呼吸装置に関する。
づく呼吸装置に関する。
【０００４】
【従来の技術】合衆国特許第ＵＳ ４ ３５１ ３４４号
では、肺コンプライアンスをモニタするための方法と装
置が開示されている。ガスの一定の流れが吸気の間に供
給され、そして圧力対時間関係が記録される。この圧力
−時間関係は直線性に関して分析される。より詳細に
は、この圧力−時間関係における直線スロープ部分の時
間の長さが決定される。この時間の長さは限界値と比較
され、そしてその比較に基づいて患者のためのコンプラ
イアンス状態の表示を行うことができる。
では、肺コンプライアンスをモニタするための方法と装
置が開示されている。ガスの一定の流れが吸気の間に供
給され、そして圧力対時間関係が記録される。この圧力
−時間関係は直線性に関して分析される。より詳細に
は、この圧力−時間関係における直線スロープ部分の時
間の長さが決定される。この時間の長さは限界値と比較
され、そしてその比較に基づいて患者のためのコンプラ
イアンス状態の表示を行うことができる。
【０００５】しかしながら、こうして得られた情報は、
肺の状態の決定において、および肺の処置を改善するた
めのツールとして適切に使われるためには、不十分であ
り、かつ決定的でない。
肺の状態の決定において、および肺の処置を改善するた
めのツールとして適切に使われるためには、不十分であ
り、かつ決定的でない。
【０００６】機械的な呼吸装置が、多くの環境において
生命維持処置として用いられている。しかしそれはま
た、機械的換気の力学と生理学が考慮されないならば、
既にある病気を悪化させ、肺損傷を誘発しさえすること
がある。肺はもともと虚脱を起こしやすい傾向を有す
る。通常の呼吸においては、この傾向は胸壁とサーファ
クタントと呼ばれる自然物質により中和される。
生命維持処置として用いられている。しかしそれはま
た、機械的換気の力学と生理学が考慮されないならば、
既にある病気を悪化させ、肺損傷を誘発しさえすること
がある。肺はもともと虚脱を起こしやすい傾向を有す
る。通常の呼吸においては、この傾向は胸壁とサーファ
クタントと呼ばれる自然物質により中和される。
【０００７】病気においては虚脱を起こす傾向はより顕
著であり、エリア（肺胞ユニット）は息の吐き出し／呼
気の間には早くつぶれ、そして吸入／吸気の間には遅く
開く。この周期的な気道の開閉が、全体的な空気漏れ、
肺胞損傷の拡散、肺浮腫および肺の炎症等の肺損傷とし
て顕在化することもある。それらすべては、呼吸装置誘
発肺損傷（ＶＩＬＩ）と呼ばれている。肺胞ユニットの
周期的な開閉は正しく定められた陽性呼気終圧(ＰＥＥ
Ｐ)の管理により中和することができる。
著であり、エリア（肺胞ユニット）は息の吐き出し／呼
気の間には早くつぶれ、そして吸入／吸気の間には遅く
開く。この周期的な気道の開閉が、全体的な空気漏れ、
肺胞損傷の拡散、肺浮腫および肺の炎症等の肺損傷とし
て顕在化することもある。それらすべては、呼吸装置誘
発肺損傷（ＶＩＬＩ）と呼ばれている。肺胞ユニットの
周期的な開閉は正しく定められた陽性呼気終圧(ＰＥＥ
Ｐ)の管理により中和することができる。
【０００８】ＶＩＬＩを引き起こすと想定される第２の
メカニズムは、（ボルトラウマ(量性外傷)を起こす可能
性のある）多量の１回換気量、または（バロトラウマ
（気圧性外傷）を起こす可能性のある）高吸気気道圧を
与えることである。
メカニズムは、（ボルトラウマ(量性外傷)を起こす可能
性のある）多量の１回換気量、または（バロトラウマ
（気圧性外傷）を起こす可能性のある）高吸気気道圧を
与えることである。
【０００９】両方とも肺組織を過度に伸展させ、液体貯
留、炎症およびさらなる肺硬直に導く。適切な１回換気
量またはピーク圧力を設定することにより、バロ／ボル
トラウマを避けることができる。
留、炎症およびさらなる肺硬直に導く。適切な１回換気
量またはピーク圧力を設定することにより、バロ／ボル
トラウマを避けることができる。
【００１０】呼吸装置設定が最適化されてない場合、Ｖ
ＩＬＩが顕在化する前の期間は、ストレス増加の期間で
あると考えることができる。したがって、特定の呼吸装
置設定の結果である肺ストレスの程度の決定は、肺スト
レス指数（ＰＳＩ）と考えることができる。
ＩＬＩが顕在化する前の期間は、ストレス増加の期間で
あると考えることができる。したがって、特定の呼吸装
置設定の結果である肺ストレスの程度の決定は、肺スト
レス指数（ＰＳＩ）と考えることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、どの
特定の患者に対する呼吸装置設定により引き起こされた
肺ストレスであっても、それを評価するための方法を提
供することである。より詳細には、本発明の課題は、肺
ストレス指数ＰＳＩを評価するための方法を提供するこ
とである。ＰＳＩは肺の状態を診断する過程における重
要なツール、そして被験者に生じる被害が最小となる適
切な処置を決定するための重要なツールでもあり得る。
特定の患者に対する呼吸装置設定により引き起こされた
肺ストレスであっても、それを評価するための方法を提
供することである。より詳細には、本発明の課題は、肺
ストレス指数ＰＳＩを評価するための方法を提供するこ
とである。ＰＳＩは肺の状態を診断する過程における重
要なツール、そして被験者に生じる被害が最小となる適
切な処置を決定するための重要なツールでもあり得る。
【００１２】本発明の別の課題は、肺ストレスおよびＰ
ＳＩの評価を実行することができる呼吸装置を提供する
ことである。
ＳＩの評価を実行することができる呼吸装置を提供する
ことである。
【００１３】本発明のさらに別の課題は、被験者の処置
を最小限のＶＩＬＩでより効果的に行うために使用する
ことができる呼吸装置を提供することである。
を最小限のＶＩＬＩでより効果的に行うために使用する
ことができる呼吸装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の課題を解決する
方法は、請求項１の上位概念による方法であって、請求
項１の特徴部分に述べられたステップを有するものとし
て得られる。
方法は、請求項１の上位概念による方法であって、請求
項１の特徴部分に述べられたステップを有するものとし
て得られる。
【００１５】この方法の有利な改善は、請求項１に従属
する請求項において開示される。
する請求項において開示される。
【００１６】この方法は被験者の肺に供給されたガス流
に基づいて圧力−時間関係を得ることを含んでいる。こ
の関係のプロフィールを分析することにより、重要な情
報を引き出すことができる。より詳細には、このプロフ
ィールの凸性または凹性を決定することにより、適切な
情報が提供される。
に基づいて圧力−時間関係を得ることを含んでいる。こ
の関係のプロフィールを分析することにより、重要な情
報を引き出すことができる。より詳細には、このプロフ
ィールの凸性または凹性を決定することにより、適切な
情報が提供される。
【００１７】１つの有利な分析は、このプロフィールを
べき乗式に当てはめることにより得られる。例えば、こ
の等式はＰａｏ＝ａ＊ｔｂ＋ｃの形式であって、ここで
Ｐａ ｏは圧力であり、ｔは時間であり、ｂおよびｃは定
数である。ｂはプロフィールの形状の決定要素であるの
で、定数ｂの決定が特に興味深い。ｂが１に等しいなら
ば、このプロフィールは直線から成り、ｂが１より小で
あるならば、プロフィールは凹であり、そしてｂが１よ
り大ならば、プロフィールは凸である。
べき乗式に当てはめることにより得られる。例えば、こ
の等式はＰａｏ＝ａ＊ｔｂ＋ｃの形式であって、ここで
Ｐａ ｏは圧力であり、ｔは時間であり、ｂおよびｃは定
数である。ｂはプロフィールの形状の決定要素であるの
で、定数ｂの決定が特に興味深い。ｂが１に等しいなら
ば、このプロフィールは直線から成り、ｂが１より小で
あるならば、プロフィールは凹であり、そしてｂが１よ
り大ならば、プロフィールは凸である。
【００１８】凸のプロフィールは、肺の漸進的な過拡張
（コンプライアンスの減少）の危険に対応することが知
られており、そして凹のプロフィールは肺胞ユニットの
周期的な開閉（コンプライアンスの増加）に関連する危
険に対応することが知られている。プロフィールはまた
Ｓ字形、すなわち凹部分と凸部分の両方を有することも
あり得る。
（コンプライアンスの減少）の危険に対応することが知
られており、そして凹のプロフィールは肺胞ユニットの
周期的な開閉（コンプライアンスの増加）に関連する危
険に対応することが知られている。プロフィールはまた
Ｓ字形、すなわち凹部分と凸部分の両方を有することも
あり得る。
【００１９】圧力−時間関係についての分析は、呼吸ご
とに、または複数の呼吸の平均値に基づき行うことがで
きる。
とに、または複数の呼吸の平均値に基づき行うことがで
きる。
【００２０】別の有利な分析は、プロフィールを多項式
に当てはめることにより得られる。この多項式は、例え
ば、Ｐａｏ＝α＋β＊ｔ＋γ＊ｔ２の形式を有し、ここ
でＰ ａｏは圧力、ｔは時間であり、そしてα、βおよび
γは定数である。定数γの決定は、γがプロフィールの
形状の決定要素であるために、特に興味深い。γが０に
等しければ、プロフィールは直線からなり、γが０より
小であれば、プロフィールは凹となり、そしてγが０よ
り大であれば、プロフィールは凸となる。
に当てはめることにより得られる。この多項式は、例え
ば、Ｐａｏ＝α＋β＊ｔ＋γ＊ｔ２の形式を有し、ここ
でＰ ａｏは圧力、ｔは時間であり、そしてα、βおよび
γは定数である。定数γの決定は、γがプロフィールの
形状の決定要素であるために、特に興味深い。γが０に
等しければ、プロフィールは直線からなり、γが０より
小であれば、プロフィールは凹となり、そしてγが０よ
り大であれば、プロフィールは凸となる。
【００２１】本発明の課題を解決する呼吸装置は、請求
項７の上位概念による装置であって、請求項７の特徴部
分にしたがって作製されるものとして得られる。
項７の上位概念による装置であって、請求項７の特徴部
分にしたがって作製されるものとして得られる。
【００２２】有利な改善および実施例は請求項７に従属
する請求項から明白である。
する請求項から明白である。
【００２３】基本的には、本装置は呼吸装置のガス流を
調節するガス調節器と（直接的または間接的に）圧力を
測るための圧力計とを有する。有利には、本装置はガス
調節器を制御するための気道圧および制御ユニットを有
する。このガス調節器は、時間に関して圧力を測定する
間、少なくとも一定の呼吸ガス流を吸気フェーズの間に
供給するためのものである。制御ユニットはさらに、上
に説明された方法を行うよう構成される。
調節するガス調節器と（直接的または間接的に）圧力を
測るための圧力計とを有する。有利には、本装置はガス
調節器を制御するための気道圧および制御ユニットを有
する。このガス調節器は、時間に関して圧力を測定する
間、少なくとも一定の呼吸ガス流を吸気フェーズの間に
供給するためのものである。制御ユニットはさらに、上
に説明された方法を行うよう構成される。
【００２４】
【発明の実施の形態】１つの有利な実施例では、制御ユ
ニットは定数ｂを１つの区間と比較するよう構成され
る。有利には、この区間は０.５と０.９５との間に下限
を、そして１.０５と１.５との間に上限を有する。定数
ｂがその区間内に入る限り、肺ストレスは存在しない。
定数ｂがその区間外にあるならば、肺ストレスが存在す
る。したがって、定数ｂの値は肺ストレスの存在の指摘
と、その大きさの両方を提供する。したがって定数ｂ
は、肺ストレス指数ＰＳＩのための値として使用するこ
とができる。
ニットは定数ｂを１つの区間と比較するよう構成され
る。有利には、この区間は０.５と０.９５との間に下限
を、そして１.０５と１.５との間に上限を有する。定数
ｂがその区間内に入る限り、肺ストレスは存在しない。
定数ｂがその区間外にあるならば、肺ストレスが存在す
る。したがって、定数ｂの値は肺ストレスの存在の指摘
と、その大きさの両方を提供する。したがって定数ｂ
は、肺ストレス指数ＰＳＩのための値として使用するこ
とができる。
【００２５】定数γを使用した場合にも、同様の結果が
得られる。
得られる。
【００２６】別の有利な実施例では、この装置はディス
プレイユニットと警報ユニットを有する。制御ユニット
はさらに、例えば定数ｂまたはγの値(肺ストレス指数)
に依存して、複数の動作のうちの少なくとも１つを実施
するよう構成される。制御ユニットは、ストレス指数が
高すぎるか、または低すぎる場合には、警報を発生させ
ることができる。それは、傷害を与える可能性のある処
置が被験者に施されていることを示す。制御ユニットは
ディスプレイユニット上に、Ｐ-ｔ関係と同様に、スト
レス指数を表示することができる。それは肺ストレスを
減少させるために制御パラメータにおける適当な変化を
計算し、そしてオペレータのためにこれらをオプション
としてディスプレイユニット上に表示することができ
る。それは制御パラメータにおける適当な変化の計算に
したがって自動的に制御パラメータをリセットすること
ができる。それは回復処置が提供されるべきであるかど
うかを決定することができる。したがって、回復処置を
勧告／自動的に実行する等が可能である。
プレイユニットと警報ユニットを有する。制御ユニット
はさらに、例えば定数ｂまたはγの値(肺ストレス指数)
に依存して、複数の動作のうちの少なくとも１つを実施
するよう構成される。制御ユニットは、ストレス指数が
高すぎるか、または低すぎる場合には、警報を発生させ
ることができる。それは、傷害を与える可能性のある処
置が被験者に施されていることを示す。制御ユニットは
ディスプレイユニット上に、Ｐ-ｔ関係と同様に、スト
レス指数を表示することができる。それは肺ストレスを
減少させるために制御パラメータにおける適当な変化を
計算し、そしてオペレータのためにこれらをオプション
としてディスプレイユニット上に表示することができ
る。それは制御パラメータにおける適当な変化の計算に
したがって自動的に制御パラメータをリセットすること
ができる。それは回復処置が提供されるべきであるかど
うかを決定することができる。したがって、回復処置を
勧告／自動的に実行する等が可能である。
【００２７】有利には、本発明による装置は、ＰＥＥ
Ｐ、１回換気量、気道圧、Ｉ：Ｅ比率、または他の呼吸
器により制御されるパラメータの自動リセットのために
使用することができる。
Ｐ、１回換気量、気道圧、Ｉ：Ｅ比率、または他の呼吸
器により制御されるパラメータの自動リセットのために
使用することができる。
【００２８】本発明の課題を解決する呼吸装置はまた、
請求項１３の上位概念による装置であって、請求項１３
の特徴部分にしたがって作製されるものとして得られ
る。
請求項１３の上位概念による装置であって、請求項１３
の特徴部分にしたがって作製されるものとして得られ
る。
【００２９】有利な改善および実施例は、請求項１３に
従属する請求項から明白である。
従属する請求項から明白である。
【００３０】基本的にこの呼吸装置は、呼吸ガス流を調
節するための少なくとも１つの第１のガス調節器および
第２のガス調節器と、少なくとも１つの圧力計と、セッ
ト制御パラメータに基づいてガス調節器を制御し、かつ
圧力−時間（Ｐ−ｔ）関係を確立するための制御ユニッ
トとを有する。
節するための少なくとも１つの第１のガス調節器および
第２のガス調節器と、少なくとも１つの圧力計と、セッ
ト制御パラメータに基づいてガス調節器を制御し、かつ
圧力−時間（Ｐ−ｔ）関係を確立するための制御ユニッ
トとを有する。
【００３１】肺へのストレスを最小にしつつ適切な処置
を達成するために、制御ユニットはフェーズに応じて一
連の動作を実行するよう構成される。
を達成するために、制御ユニットはフェーズに応じて一
連の動作を実行するよう構成される。
【００３２】第１のフェーズの間には、制御ユニットは
第１のガス調節器および第２のガス調節器を制御する。
これらガス調節器は、初期の１回換気量、初期の呼吸レ
ート、全呼吸周期と相対的な初期の吸気時間、一定の吸
気ガス流、初期の酸素割合および初期のＰＥＥＰ値を有
する呼吸サイクルを提供するためのものである。すべて
の初期値は、制御ユニット内で前もって設定するか、例
えば体重、診断などの患者情報に基づいて制御ユニット
により計算することができるか、またはオペレータによ
りオペレータインタフェースから入力することができ
る。
第１のガス調節器および第２のガス調節器を制御する。
これらガス調節器は、初期の１回換気量、初期の呼吸レ
ート、全呼吸周期と相対的な初期の吸気時間、一定の吸
気ガス流、初期の酸素割合および初期のＰＥＥＰ値を有
する呼吸サイクルを提供するためのものである。すべて
の初期値は、制御ユニット内で前もって設定するか、例
えば体重、診断などの患者情報に基づいて制御ユニット
により計算することができるか、またはオペレータによ
りオペレータインタフェースから入力することができ
る。
【００３３】第２のフェーズの間には、制御ユニットは
第１のガス調節器と第２のガス調節器を制御し、初期の
ＰＥＥＰ値を漸進的に増加させ、そしてストレス指数を
決定する。ストレス指数（例えば定数ｂまたはγ）が所
定の区間と比較され、そしてストレス指数が所定の区間
内にあれば、制御ユニットは次のフェーズに進むことが
できる。
第１のガス調節器と第２のガス調節器を制御し、初期の
ＰＥＥＰ値を漸進的に増加させ、そしてストレス指数を
決定する。ストレス指数（例えば定数ｂまたはγ）が所
定の区間と比較され、そしてストレス指数が所定の区間
内にあれば、制御ユニットは次のフェーズに進むことが
できる。
【００３４】第３のフェーズの間には、制御ユニットは
第１のガス調節器と第２のガス調節器を制御し、所定の
膨張圧力および膨張時間とを有する少なくとも１つの回
復処置を提供する。この膨張圧力は３０〜４０ｃｍＨ２
Ｏのレベル、または必要であればそれより高くすること
もできる。ストレス指数が決定されて、そして所定の区
間と比較される。ストレス指数が所定の区間より下にあ
るならば、制御ユニットは装置を制御して、ＰＥＥＰ値
のさらに漸進的に増加させ、１つまたは複数の回復処置
を繰り返させる。ストレス指数が所定の区間を超えるま
で、これが続けられる。その後、次のフェーズを開始す
ることができる。
第１のガス調節器と第２のガス調節器を制御し、所定の
膨張圧力および膨張時間とを有する少なくとも１つの回
復処置を提供する。この膨張圧力は３０〜４０ｃｍＨ２
Ｏのレベル、または必要であればそれより高くすること
もできる。ストレス指数が決定されて、そして所定の区
間と比較される。ストレス指数が所定の区間より下にあ
るならば、制御ユニットは装置を制御して、ＰＥＥＰ値
のさらに漸進的に増加させ、１つまたは複数の回復処置
を繰り返させる。ストレス指数が所定の区間を超えるま
で、これが続けられる。その後、次のフェーズを開始す
ることができる。
【００３５】第４のフェーズの間には、制御装置ユニッ
トはストレス指数を決定して、そしてそれを所定の区間
と比較し続ける。同時に、それは第１のガス調節器と第
２のガス調節器とを制御して、ＰＥＥＰ値を漸進的に減
少させる。ストレス指数が所定の区間内に入るまで、こ
れが続けられる。
トはストレス指数を決定して、そしてそれを所定の区間
と比較し続ける。同時に、それは第１のガス調節器と第
２のガス調節器とを制御して、ＰＥＥＰ値を漸進的に減
少させる。ストレス指数が所定の区間内に入るまで、こ
れが続けられる。
【００３６】これらすべてのフェーズの結果は、装置に
対して非ストレス設定が達成されるということである。
オペレータインタフェースを通して、オペレータは全手
順または特定のフェーズを繰り返すことができる。有利
には、オペレータインタフェース上に、進行のためのリ
クエストを表示するよう制御ユニットを構成することに
より、いずれかのフェーズの開始がオペレータに対し初
期化を要求するよう構成するとよい。
対して非ストレス設定が達成されるということである。
オペレータインタフェースを通して、オペレータは全手
順または特定のフェーズを繰り返すことができる。有利
には、オペレータインタフェース上に、進行のためのリ
クエストを表示するよう制御ユニットを構成することに
より、いずれかのフェーズの開始がオペレータに対し初
期化を要求するよう構成するとよい。
【００３７】
【実施例】本発明の実施例が以下に図面を使用してより
詳細に開示される。
詳細に開示される。
【００３８】図１は圧力−時間ダイアグラムＰ−ｔにお
ける３つの異なった呼吸サイクルを示す。このサイクル
は、吸気の定常流、休止および呼気の間の圧力を測定す
ることにより得られる。第１のサイクルは吸気の間、実
質的に直線であるプロフィール２Ａを有する。第２のサ
イクルは吸気の間、凸のプロフィール２Ｂを有する。そ
して第３のサイクルは吸気の間、凹のプロフィール２Ｃ
を有する。
ける３つの異なった呼吸サイクルを示す。このサイクル
は、吸気の定常流、休止および呼気の間の圧力を測定す
ることにより得られる。第１のサイクルは吸気の間、実
質的に直線であるプロフィール２Ａを有する。第２のサ
イクルは吸気の間、凸のプロフィール２Ｂを有する。そ
して第３のサイクルは吸気の間、凹のプロフィール２Ｃ
を有する。
【００３９】一定の圧力を有するガスの供給の間に、実
際の肺圧力を決定することにより類似のカーブを得るこ
とができる。実際の肺圧力は、肺の中の（例えば竜骨、
またはその近くの）圧力を測定することにより、または
周知の方法で肺の中の圧力を計算することにより決定す
ることができる。
際の肺圧力を決定することにより類似のカーブを得るこ
とができる。実際の肺圧力は、肺の中の（例えば竜骨、
またはその近くの）圧力を測定することにより、または
周知の方法で肺の中の圧力を計算することにより決定す
ることができる。
【００４０】したがって、本発明はガスが被験者に供給
されるすべての状況に適用することができる。
されるすべての状況に適用することができる。
【００４１】本発明の方法により、有利な情報をプロフ
ィール２Ａ〜Ｃから得ることができる。より詳細には、
プロフィールの凸性または凹性が重要な情報を提供す
る。
ィール２Ａ〜Ｃから得ることができる。より詳細には、
プロフィールの凸性または凹性が重要な情報を提供す
る。
【００４２】プロフィール２Ａ〜Ｃを分析するための一
つの方法は、それぞれのプロフィールをべき乗式、例え
ばＰａｏ＝ａ＊ｔｂ＋ｃに当てはめることである。Ｐ
ａｏは気道圧またはＰｔｐを表すが、しかし必ずしも気
道の開口部において測定される必要はない。圧力は他の
ところで測定することができ、そして気道圧は測定され
た圧力から算定することができる。ｔは時間を表し、そ
してａ、ｂおよびｃは定数（どの特定のプロフィールに
関しても）である。特に、定数ｂはプロフィールの形状
の決定要素であるので、ここでは重要である。ｂ＝１で
あれば、プロフィールはプロフィール２Ａのように直線
であり、ｂ＞１であれば、プロフィールはプロフィール
２Ｂのように凸となり、そしてもしｂ＜１であれば、プ
ロフィールはプロフィール２Ｃのように凹である。
つの方法は、それぞれのプロフィールをべき乗式、例え
ばＰａｏ＝ａ＊ｔｂ＋ｃに当てはめることである。Ｐ
ａｏは気道圧またはＰｔｐを表すが、しかし必ずしも気
道の開口部において測定される必要はない。圧力は他の
ところで測定することができ、そして気道圧は測定され
た圧力から算定することができる。ｔは時間を表し、そ
してａ、ｂおよびｃは定数（どの特定のプロフィールに
関しても）である。特に、定数ｂはプロフィールの形状
の決定要素であるので、ここでは重要である。ｂ＝１で
あれば、プロフィールはプロフィール２Ａのように直線
であり、ｂ＞１であれば、プロフィールはプロフィール
２Ｂのように凸となり、そしてもしｂ＜１であれば、プ
ロフィールはプロフィール２Ｃのように凹である。
【００４３】もちろんプロフィールを決定するために他
の数学的なアルゴリズムを適用することも可能である。
１つの明白な代替例は、多項式関数、例えばＰａｏ＝α
＋β＊ｔ＋γ＊ｔ２を適用することである。この場合定
数γは、プロフィールが凸か、凹か、または直線かを決
定するので、最も重要である。より高次の多項式関数を
使用することもできる。
の数学的なアルゴリズムを適用することも可能である。
１つの明白な代替例は、多項式関数、例えばＰａｏ＝α
＋β＊ｔ＋γ＊ｔ２を適用することである。この場合定
数γは、プロフィールが凸か、凹か、または直線かを決
定するので、最も重要である。より高次の多項式関数を
使用することもできる。
【００４４】他のツールを使用することも可能である。
例えば、Ｐ−ｔ関係の最初と最後の座標の間の直線を適
用することができる。プロフィールが凸（または実質的
に凸）であれば、ほとんどのまたはすべての座標が直線
より下に存在するであろう。プロフィールが凹（または
実質的に凹）であれば、ほとんどのまたはすべての座標
が直線より上に存在するであろう。したがって、測定さ
れたデータの重み付けが結果を提供する。Ｓ字形のプロ
フィールは段階的に分析され、凸部分と凹部分の両方の
存在（ｂに対する複数の値）を示すようにすることがで
きる。実質的に直線のプロフィールは、直線の両側にか
なり均等に分散した座標を持つであろう。
例えば、Ｐ−ｔ関係の最初と最後の座標の間の直線を適
用することができる。プロフィールが凸（または実質的
に凸）であれば、ほとんどのまたはすべての座標が直線
より下に存在するであろう。プロフィールが凹（または
実質的に凹）であれば、ほとんどのまたはすべての座標
が直線より上に存在するであろう。したがって、測定さ
れたデータの重み付けが結果を提供する。Ｓ字形のプロ
フィールは段階的に分析され、凸部分と凹部分の両方の
存在（ｂに対する複数の値）を示すようにすることがで
きる。実質的に直線のプロフィールは、直線の両側にか
なり均等に分散した座標を持つであろう。
【００４５】ここで、ガスの定常流が被験者に供給され
るとき、圧力−体積関係はＰ−ｔ関係と同じ情報を提供
するため、Ｐ−ｔ関係の代わりに使用することができる
ということに注意されたい。（または、言い換えるなら
ば、体積Ｖは定常流Φと時間ｔの積に等しいので（Ｖ＝
Φ＊ｔ）、圧力−体積関係は実際には圧力−時間関係で
ある。）図に表す際に、圧力をｙ軸上にとるか、または
ｘ軸の上にとるか（時間または時間に関連する変数は他
の軸上）は重要ではない。
るとき、圧力−体積関係はＰ−ｔ関係と同じ情報を提供
するため、Ｐ−ｔ関係の代わりに使用することができる
ということに注意されたい。（または、言い換えるなら
ば、体積Ｖは定常流Φと時間ｔの積に等しいので（Ｖ＝
Φ＊ｔ）、圧力−体積関係は実際には圧力−時間関係で
ある。）図に表す際に、圧力をｙ軸上にとるか、または
ｘ軸の上にとるか（時間または時間に関連する変数は他
の軸上）は重要ではない。
【００４６】人工神経網（ＡＮＮ）、パターン認識シス
テムなどを使用することにより、プロフィールを分析す
ることもできる。
テムなどを使用することにより、プロフィールを分析す
ることもできる。
【００４７】ここで、上に説明された分析に戻る。ｂ値
は３つのプロフィール２Ａ〜Ｃの１つを示す。
は３つのプロフィール２Ａ〜Ｃの１つを示す。
【００４８】凸のプロフィール２Ｂは、１回換気量の増
加に伴い、コンプライアンスが減少することを示してい
る。このような減少は漸進的な過拡張と相関している。
これは基本的には、換気された肺胞ユニットの膨張が物
理的限界に達したことを意味する。この段階においての
処置は、肺組織への物理的な傷害を起こすだけでなく、
肺を通した血液循環に有害な影響を与え兼ねない。
加に伴い、コンプライアンスが減少することを示してい
る。このような減少は漸進的な過拡張と相関している。
これは基本的には、換気された肺胞ユニットの膨張が物
理的限界に達したことを意味する。この段階においての
処置は、肺組織への物理的な傷害を起こすだけでなく、
肺を通した血液循環に有害な影響を与え兼ねない。
【００４９】凹のプロフィール２Ｃは、１回換気量の増
加に伴い、コンプライアンスが増加することを示してい
る。このような増加は、肺の中の肺胞ユニットの開放と
相関している。処置の際に、このタイプのプロフィール
が呼吸の度に（または複数の呼吸の平均として）表示さ
れるならば、それは肺胞ユニットの周期的な開閉の兆候
である。このような処置は理想的でなく、肺に傷害を与
える可能性がある。
加に伴い、コンプライアンスが増加することを示してい
る。このような増加は、肺の中の肺胞ユニットの開放と
相関している。処置の際に、このタイプのプロフィール
が呼吸の度に（または複数の呼吸の平均として）表示さ
れるならば、それは肺胞ユニットの周期的な開閉の兆候
である。このような処置は理想的でなく、肺に傷害を与
える可能性がある。
【００５０】換言すれば、直線的なプロフィール２Ａが
支配的になるような処置に到達することが、患者にとっ
て有益である。これは定数ｂ＝１である状況を意味す
る。
支配的になるような処置に到達することが、患者にとっ
て有益である。これは定数ｂ＝１である状況を意味す
る。
【００５１】これに基づいて、定数ｂは肺ストレスの表
示として使用することができる。ｂを肺ストレス指数
（ＰＳＩ）とすれば、ストレス指数の値は、肺ストレス
をオペレータに知らせるために使用することができる。
実際には常に変動があるので、正常ストレス指数または
最小ストレス指数は所定の区間内で変動することが許容
される。この区間は、例えば０．９〜１．１にすること
ができる。この区間は処置の開始前に、オペレータが設
定するようにしてもよい。
示として使用することができる。ｂを肺ストレス指数
（ＰＳＩ）とすれば、ストレス指数の値は、肺ストレス
をオペレータに知らせるために使用することができる。
実際には常に変動があるので、正常ストレス指数または
最小ストレス指数は所定の区間内で変動することが許容
される。この区間は、例えば０．９〜１．１にすること
ができる。この区間は処置の開始前に、オペレータが設
定するようにしてもよい。
【００５２】次に本発明による呼吸装置を示す図２を参
照する。呼吸装置全体は数字４で示されている。装置４
は被験者、または患者６に接続される。実質的には、肺
呼吸をするどんな動物でも、患者とみなすことができ
る。
照する。呼吸装置全体は数字４で示されている。装置４
は被験者、または患者６に接続される。実質的には、肺
呼吸をするどんな動物でも、患者とみなすことができ
る。
【００５３】複数のガスが第１のガスインレット８Ａと
第２のガスインレット８Ｂを介して装置４に入る。複数
のガスは第１のガス調節器１０において混合され、選択
された呼吸ガスとなる。呼吸ガスが装置４の外で混合さ
れるならば、１つのガスインレットで十分であろう。呼
吸ガスが３以上のガスから成るならば、より多くのガス
インレットを使用することもできる。この実施例におい
ては、複数のガスとして、空気と酸素が使用される。
第２のガスインレット８Ｂを介して装置４に入る。複数
のガスは第１のガス調節器１０において混合され、選択
された呼吸ガスとなる。呼吸ガスが装置４の外で混合さ
れるならば、１つのガスインレットで十分であろう。呼
吸ガスが３以上のガスから成るならば、より多くのガス
インレットを使用することもできる。この実施例におい
ては、複数のガスとして、空気と酸素が使用される。
【００５４】ガス調節器１０はまた、呼吸ガスの圧力お
よび流れを調節する。ガス調節器１０は通常、高圧ガス
を低減させるための１つまたはそれ以上の弁を有する
が、しかしポータブル呼吸装置においては、調節器はフ
ァン、コンプレッサ、またはガス流を発生させるための
類似の装置から成ることもできる。
よび流れを調節する。ガス調節器１０は通常、高圧ガス
を低減させるための１つまたはそれ以上の弁を有する
が、しかしポータブル呼吸装置においては、調節器はフ
ァン、コンプレッサ、またはガス流を発生させるための
類似の装置から成ることもできる。
【００５５】ガス調節器１０を通過した後、呼吸ガスは
第１の圧力計１２と第１の流量計１４を通過する。そし
てそれは吸気ライン１６を通過して、患者ライン１８そ
して患者６の中に至る。
第１の圧力計１２と第１の流量計１４を通過する。そし
てそれは吸気ライン１６を通過して、患者ライン１８そ
して患者６の中に至る。
【００５６】呼吸ガスは患者６から患者ライン１８を通
って戻り、呼気ライン２０の中に入り、そして第２の流
量計２２、第２の圧力計２４および第２のガス調節器２
６を介して呼吸ガスアウトレット２８に至る。第２のガ
ス調節器２６は通常、セット終圧（陽性呼気終圧ＰＥＥ
Ｐ）を維持するために、呼気の間の呼吸ガス流を制御す
るために使用される。
って戻り、呼気ライン２０の中に入り、そして第２の流
量計２２、第２の圧力計２４および第２のガス調節器２
６を介して呼吸ガスアウトレット２８に至る。第２のガ
ス調節器２６は通常、セット終圧（陽性呼気終圧ＰＥＥ
Ｐ）を維持するために、呼気の間の呼吸ガス流を制御す
るために使用される。
【００５７】圧力計１２、２４および流量計１４、２２
は、示されているような場所に配置する必要はない。そ
れらは、例えば、ガス調節器１０、２６の中に組み込ま
れることもあり得る。それらはまた、装置のガス流経路
（例えば、吸気ライン１６および／または患者ライン１
８および／または呼気ライン２０）内の他の場所に配置
することもできる。より詳細には、肺圧または気道圧を
測定するために、患者６の中に圧力計を配置することが
可能である。しかしながら、図示された圧力計１２、２
４および流量計１４、２２による測定に基づいて、例え
ば気道圧の相応する値を周知の方法により計算すること
もできる。
は、示されているような場所に配置する必要はない。そ
れらは、例えば、ガス調節器１０、２６の中に組み込ま
れることもあり得る。それらはまた、装置のガス流経路
（例えば、吸気ライン１６および／または患者ライン１
８および／または呼気ライン２０）内の他の場所に配置
することもできる。より詳細には、肺圧または気道圧を
測定するために、患者６の中に圧力計を配置することが
可能である。しかしながら、図示された圧力計１２、２
４および流量計１４、２２による測定に基づいて、例え
ば気道圧の相応する値を周知の方法により計算すること
もできる。
【００５８】第１のガス調節器１０と第２のガス調節器
２６の動作は、制御ユニット３０により制御される。制
御ユニット３０はまた、圧力計１２、２４および流量計
１４、２２からの情報の受け取りも行う。とりわけ、制
御ユニット３０は、測定された情報に基づいて、上で開
示したストレス指数を決定する。制御ユニット３０は、
周知の制御コンポーネントのどのような組合せからも成
ることができる。それは例えば、１つまたはいくつかの
プロセッサおよびメモリを有するマイクロプロセッサを
ベースにしたシステムであってもよい。この機能を遂行
するために、ソフトウェアプログラミングを使用するこ
ともできる。それはまたＥＰＲＯＭまたは類似のハード
ワイアコンポーネントを有するか、または内蔵すること
ができる。制御ユニット３０が実行することのできる他
の機能およびタスクは以下に論じられる。
２６の動作は、制御ユニット３０により制御される。制
御ユニット３０はまた、圧力計１２、２４および流量計
１４、２２からの情報の受け取りも行う。とりわけ、制
御ユニット３０は、測定された情報に基づいて、上で開
示したストレス指数を決定する。制御ユニット３０は、
周知の制御コンポーネントのどのような組合せからも成
ることができる。それは例えば、１つまたはいくつかの
プロセッサおよびメモリを有するマイクロプロセッサを
ベースにしたシステムであってもよい。この機能を遂行
するために、ソフトウェアプログラミングを使用するこ
ともできる。それはまたＥＰＲＯＭまたは類似のハード
ワイアコンポーネントを有するか、または内蔵すること
ができる。制御ユニット３０が実行することのできる他
の機能およびタスクは以下に論じられる。
【００５９】オペレータインタフェース３２により、装
置４のオペレータは第１の通信リンク３４を介して主に
制御ユニット３０と通信することができる。ディスプレ
イ３６は、ダイアグラム、提示されたパラメータ、パラ
メータウェーブ、ストレス指数および考えられる限りの
情報と同様に、プログラムされたパラメータ、選択可能
な関数とパラメータを示すことができる。ディスプレイ
３６は、ＣＲＴスクリーン、タッチセンサの有無にかか
わずフラットスクリーン、プラズマスクリーンまたはイ
メージを表示するのに適したどのようなスクリーンから
も成ることができる。ディスプレイ３６はオペレータイ
ンタフェース３２と統合される必要はない。また１つの
装置４にいくつかのディスプレイを使用することもでき
る。
置４のオペレータは第１の通信リンク３４を介して主に
制御ユニット３０と通信することができる。ディスプレ
イ３６は、ダイアグラム、提示されたパラメータ、パラ
メータウェーブ、ストレス指数および考えられる限りの
情報と同様に、プログラムされたパラメータ、選択可能
な関数とパラメータを示すことができる。ディスプレイ
３６は、ＣＲＴスクリーン、タッチセンサの有無にかか
わずフラットスクリーン、プラズマスクリーンまたはイ
メージを表示するのに適したどのようなスクリーンから
も成ることができる。ディスプレイ３６はオペレータイ
ンタフェース３２と統合される必要はない。また１つの
装置４にいくつかのディスプレイを使用することもでき
る。
【００６０】付加装置（例えば、別のディスプレイ、Ｐ
Ｃ、データベースへのイントラネットリンク、または遠
隔監視ステーション、インターネットリンクなど）が、
一般的に参照数字３８で示されている。そしてそれは通
信のために装置４に接続することができる。それは第２
の通信リンク４０により制御ユニット３０に、および／
または第３の通信リンク４２によりオペレータインタフ
ェース３２に接続することができる。
Ｃ、データベースへのイントラネットリンク、または遠
隔監視ステーション、インターネットリンクなど）が、
一般的に参照数字３８で示されている。そしてそれは通
信のために装置４に接続することができる。それは第２
の通信リンク４０により制御ユニット３０に、および／
または第３の通信リンク４２によりオペレータインタフ
ェース３２に接続することができる。
【００６１】患者６のために装置４をどのように使用す
ることができるかの１つの例が、ここで説明される。
ることができるかの１つの例が、ここで説明される。
【００６２】部分的にまたは完全に虚脱した肺を持つ患
者６が、装置４に接続されていると仮定する。患者６を
生存させることが主要な目標であるとしても、肺にそれ
以上の傷害を起こす危険を最小にしてなされるべきであ
る。したがって、制御ユニット３０は多くの動作を行う
ようプログラムされ／構成されている。これらの動作は
複数のフェーズに分けることができる。そしてそれは自
動的に、またはオペレータの主導により実行される。
者６が、装置４に接続されていると仮定する。患者６を
生存させることが主要な目標であるとしても、肺にそれ
以上の傷害を起こす危険を最小にしてなされるべきであ
る。したがって、制御ユニット３０は多くの動作を行う
ようプログラムされ／構成されている。これらの動作は
複数のフェーズに分けることができる。そしてそれは自
動的に、またはオペレータの主導により実行される。
【００６３】第１のフェーズは、実質的に生命維持処置
から成る。制御ユニット３０は、第１のガス調節器１０
および第２のガス調節器２６を制御することにより、初
期の１回換気量、初期の呼吸レート、呼吸周期と相対的
な初期の呼気時間、初期の酸素割合（ＦｉＯ２）および
初期のＰＥＥＰ値を有する呼吸サイクルを提供する。
から成る。制御ユニット３０は、第１のガス調節器１０
および第２のガス調節器２６を制御することにより、初
期の１回換気量、初期の呼吸レート、呼吸周期と相対的
な初期の呼気時間、初期の酸素割合（ＦｉＯ２）および
初期のＰＥＥＰ値を有する呼吸サイクルを提供する。
【００６４】初期値は制御ユニット３０に前もってプロ
グラムすることができる。しかし有利には、オペレータ
インタフェース３２を介してオペレータにより入力され
るか、または年齢、体重、診断、または患者の状態に関
する他の利用可能な情報といった患者データに基づき制
御ユニット３０により計算されるようにするとよい。Ｆ
ｉＯ２は、例えば初期には１００％にセットすることが
できる。
グラムすることができる。しかし有利には、オペレータ
インタフェース３２を介してオペレータにより入力され
るか、または年齢、体重、診断、または患者の状態に関
する他の利用可能な情報といった患者データに基づき制
御ユニット３０により計算されるようにするとよい。Ｆ
ｉＯ２は、例えば初期には１００％にセットすることが
できる。
【００６５】呼吸サイクルの間、制御ユニット３０はス
トレス指数を定期的に決定し、そのストレス指数を上に
述べた所定の区間と比較する。この区間は、約０．６〜
０．９５の下限および約１．０５〜１．４の上限を有す
るか、または患者６の初期条件から判断して合理的な他
のいかなる区間であってもよい。患者６が虚脱した肺を
持つこの例では、ストレス指数は所定の区間より下にあ
る可能性が最も大きい。
トレス指数を定期的に決定し、そのストレス指数を上に
述べた所定の区間と比較する。この区間は、約０．６〜
０．９５の下限および約１．０５〜１．４の上限を有す
るか、または患者６の初期条件から判断して合理的な他
のいかなる区間であってもよい。患者６が虚脱した肺を
持つこの例では、ストレス指数は所定の区間より下にあ
る可能性が最も大きい。
【００６６】第２のフェーズは、基本的に肺を開き始め
るよう意図されている。それから制御ユニット３０は、
（主に）第２のガス調節器２６を制御することにより、
ＰＥＥＰの漸進的な増加を達成するよう進む。ストレス
指数が下限を超えるまで、すなわち、所定の区間内に入
るまで、その増加は続く。ＰＥＥＰの増加の程度は、前
もってプログラムされるか、制御ユニット３０により計
算されるか、またはオペレータにより入力されることが
できる。
るよう意図されている。それから制御ユニット３０は、
（主に）第２のガス調節器２６を制御することにより、
ＰＥＥＰの漸進的な増加を達成するよう進む。ストレス
指数が下限を超えるまで、すなわち、所定の区間内に入
るまで、その増加は続く。ＰＥＥＰの増加の程度は、前
もってプログラムされるか、制御ユニット３０により計
算されるか、またはオペレータにより入力されることが
できる。
【００６７】第３のフェーズにおいては、肺を適切に開
くことが目的である。これをするために、１つまたはそ
れ以上の回復処置が装置４により実行される。回復処置
は、実質的に、初期設定と相対的に高められた圧力下に
おける吸気（むしろ膨張）の延長から成る。この吸気は
およそ１分まで続き、圧力は４０〜６０ｃｍＨ２Ｏまで
達することもある。再び、この値はそのときの特定の状
況に依存して、より高くまたはより低くすることもでき
る。回復処置のための制御パラメータは前もってプログ
ラムすることも、制御ユニット３０により計算すること
も、またはオペレータにより入力することもできる。ま
た他の回復処置を使用するともできる。
くことが目的である。これをするために、１つまたはそ
れ以上の回復処置が装置４により実行される。回復処置
は、実質的に、初期設定と相対的に高められた圧力下に
おける吸気（むしろ膨張）の延長から成る。この吸気は
およそ１分まで続き、圧力は４０〜６０ｃｍＨ２Ｏまで
達することもある。再び、この値はそのときの特定の状
況に依存して、より高くまたはより低くすることもでき
る。回復処置のための制御パラメータは前もってプログ
ラムすることも、制御ユニット３０により計算すること
も、またはオペレータにより入力することもできる。ま
た他の回復処置を使用するともできる。
【００６８】１つまたは複数の回復処置の後に、ストレ
ス指数が再び決定され、所定の区間と比較される。スト
レス指数がその区間より低いか、またはその内側（しか
し最適ではない）にあっても、制御ユニット３０は、再
びＰＥＥＰを増加させるよう、第２のガス調節器２６を
制御する。
ス指数が再び決定され、所定の区間と比較される。スト
レス指数がその区間より低いか、またはその内側（しか
し最適ではない）にあっても、制御ユニット３０は、再
びＰＥＥＰを増加させるよう、第２のガス調節器２６を
制御する。
【００６９】それから別の１つまたは複数の回復処置が
続いて提供され、その後ストレス指数の新しい決定が行
われる。
続いて提供され、その後ストレス指数の新しい決定が行
われる。
【００７０】１つまたは複数の回復処置およびＰＥＥＰ
値の増加のこの手続は、ストレス指数が所定の区間の上
限を越えるまで継続される。これは、肺が十分に回復
し、完全に開いていると見なすことが可能であることを
意味している。
値の増加のこの手続は、ストレス指数が所定の区間の上
限を越えるまで継続される。これは、肺が十分に回復
し、完全に開いていると見なすことが可能であることを
意味している。
【００７１】第４のフェーズはＰＥＥＰの適切な設定に
達することを目的としている。したがって、ストレス指
数を決定する間、制御ユニット３０はＰＥＥＰを減少さ
せるよう装置４を制御する。ストレス指数が区間内に入
るとき、ＰＥＥＰに関する設定は実質的に最適化され
る。
達することを目的としている。したがって、ストレス指
数を決定する間、制御ユニット３０はＰＥＥＰを減少さ
せるよう装置４を制御する。ストレス指数が区間内に入
るとき、ＰＥＥＰに関する設定は実質的に最適化され
る。
【００７２】肺が開いているので、ＦｉＯ２は下げるこ
とができる。ＦｉＯ２の適切な減少は、酸素の飽和が１
〜２％だけ減少させられたとき、行われる。飽和およ
び、必要であれば、他の患者データのための計測器が、
図２において参照数字４４で示されている。この減少は
オペレータにより、または制御ユニット３０（飽和測定
にアクセスを要求する）により実行することができる。
とができる。ＦｉＯ２の適切な減少は、酸素の飽和が１
〜２％だけ減少させられたとき、行われる。飽和およ
び、必要であれば、他の患者データのための計測器が、
図２において参照数字４４で示されている。この減少は
オペレータにより、または制御ユニット３０（飽和測定
にアクセスを要求する）により実行することができる。
【００７３】オペレータが別の呼吸モードの選択を望む
とき、制御ユニット３０は確定された無ストレス設定を
オペレータへの提案としてディスプレイ３６上表示する
ことができる。
とき、制御ユニット３０は確定された無ストレス設定を
オペレータへの提案としてディスプレイ３６上表示する
ことができる。
【００７４】Ｐ−ｔ関係のプロフィールが（本発明によ
る方法に関連して説明されたような）他の方法で分析さ
れるとき、類似の手続が実行され得るのは当然である。
プロフィールは不可避的に、過拡張の危険があるときは
凸性を示し、肺胞ユニットが開かれているときは凹性を
示す。
る方法に関連して説明されたような）他の方法で分析さ
れるとき、類似の手続が実行され得るのは当然である。
プロフィールは不可避的に、過拡張の危険があるときは
凸性を示し、肺胞ユニットが開かれているときは凹性を
示す。
【００７５】上に明示的に言及されてはいないが、この
呼吸装置はもちろん当業者にとって周知のどのような機
能であれ実行または遂行するよう構成または適合させる
ことができる。
呼吸装置はもちろん当業者にとって周知のどのような機
能であれ実行または遂行するよう構成または適合させる
ことができる。
【図１】図１は、圧力−時間ダイアグラムにおける呼吸
プロフィールの３つの異なったタイプを示す。
プロフィールの３つの異なったタイプを示す。
【図２】図２は、本発明による呼吸装置の有利な実施例
を示す。
を示す。
４ 呼吸装置 ６ 患者 ８ ガスインレット １０ ガス調節器 １２ 圧力計 １４ 流量計 １６ 吸気ライン １８ 患者ライン ２０ 呼気ライン ２２ 流量計 ２４ 圧力計 ２６ ガス調節器 ２８ 呼吸ガスアウトレット ３０ 制御ユニット ３２ オペレータインタフェース ３４ 通信リンク ３６ ディスプレイ ３８ 付加装置 ４０，４２ 通信リンク ４４ 他の患者データ
Claims (14)
- 【請求項１】 呼吸ガスの流れが被験者の肺に供給さ
れ、それによる圧力が時間との関係で測定され、そして
圧力−時間（Ｐ−ｔ）関係が分析されるような、肺スト
レスを評価するための方法において、 前記分析が、圧力−時間（Ｐ−ｔ）関係のプロフィール
を決定する方法ステップを含むことを特徴とする、肺ス
トレスを評価する方法。 - 【請求項２】 プロフィールの決定は、プロフィールの
凸性／凹性の決定を含む、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 プロフィールの決定は、圧力−時間（Ｐ
−ｔ）関係をべき乗式Ｐａｏ＝ａ＊ｔｂ＋ｃに当てはめ
るステップを含み、 少なくとも、プロフィールに関する決定要素として定数
ｂを決定するステップを含み、 それにより、ｂ＜１であるならば、プロフィールは凹で
あり、コンプライアンスの増加に対応しており、 ｂ＝１であるならば、プロフィールは直線であり、一定
のコンプライアンスに対応しており、 ｂ＞１であるならば、プロフィールは凸であり、コンプ
ライアンスの減少に対応している、請求項１または２記
載の方法。 - 【請求項４】 プロフィールの決定は、圧力−時間（Ｐ
−ｔ）関係を多項式Ｐａｏ＝α＋β＊ｔ＋γ＊ｔ２に当
てはめるステップを含み、 少なくとも、プロフィールに関する決定要素として定数
γを決定するステップを含み、 それにより、γ＜０であるならば、プロフィールは凹で
あり、コンプライアンスの増加に対応しており、 γ＝０であるならば、プロフィールは直線であり、コン
プライアンスは一定であることに対応しており、 γ＞０であるならば、プロフィールは凸であり、コンプ
ライアンスの減少に対応している、請求項１または２記
載の方法。 - 【請求項５】 プロフィールの決定が呼吸の度に行われ
る、請求項１から４のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項６】 プロフィールの決定が複数の呼吸の平均
を基に行われる、請求項１から４のいずれか１項記載の
方法。 - 【請求項７】 呼吸ガス流を調節するための少なくとも
１つのガス調節器と、 少なくとも１つの圧力計と、 セット制御パラメータに基づいてガス調節器を制御する
ための、そして圧力−時間（Ｐ−ｔ）関係を確立するた
めの、１つの制御ユニットとを有する呼吸装置におい
て、 前記制御ユニットが請求項１から６のいずれか１項記載
の方法を実行するよう適応される、ことを特徴とする呼
吸装置。 - 【請求項８】 制御ユニットは、請求項３または４記載
の方法を実行するか、または請求項３または４記載の方
法と組み合わせて請求項５または６記載の方法を実行す
るよう適応され、 制御ユニットは、決定された定数（ｂまたはγ）を所定
の区間と比較するようさらに適応され、 決定された定数（ｂまたはγ）が所定の区間内にあるな
らば、被験者の肺の肺ストレスは最小であり、 決定された定数（ｂまたはγ）が所定の区間に満たない
ならば、肺ストレスは肺胞の開閉に起因し、 決定された定数（ｂまたはγ）が所定の区間を越えるな
らば、肺胞は過度に拡張している、ことを確立する、請
求項７記載の呼吸装置。 - 【請求項９】 決定された定数ｂに対する所定の区間
が、０.５と０.９５との間に下限を、そして１.０５と
１.５との間に上限を有する、請求項８に記載の呼吸装
置。 - 【請求項１０】 装置はさらに、装置のオペレーション
に関する情報をオペレータに表示するためのディスプレ
イユニットと警報ユニットとを有し、 圧力−時間（Ｐ−ｔ）関係のプロフィールの決定に基づ
いて、警報ユニットで警報を発生させる動作と、 肺ストレスが存在しているという警告をディスプレイユ
ニット上に発生させる動作と、 少なくとも１つの制御パラメータの変更を決定する動作
と、 決定された変更をディスプレイユニット上に表示する動
作と、 決定された変更にしたがって自動的に制御パラメータを
リセットする動作と、 回復処置に関する勧告をディスプレイユニット上に示す
動作と、 回復処置を自動的に実行する動作のうち少なくとも１つ
の動作を実行するよう制御手段が構成されている、請求
項７から９のいずれか１項記載の呼吸装置。 - 【請求項１１】 制御パラメータは、陽性呼気終圧（Ｐ
ＥＥＰ）、呼吸ガスにおける酸素の割合（ＦｉＯ２）お
よび１回換気量（ＶＴ）のうちの１つに関連する、請求
項８に記載の呼吸用装置。 - 【請求項１２】 制御ユニットが、圧力−時間（Ｐ−
ｔ）関係の決定されたプロフィールに基づいて制御パラ
メータの変更を決定するよう構成される、請求項１０ま
たは１１記載の呼吸装置。 - 【請求項１３】 呼吸ガス流を調節するための、少なく
とも１つの第１ガス調節器と第２ガス調節器とを有し、 少なくとも１つの圧力計を有し、 セット制御パラメータに基づいてガス調節器を制御する
ための、および圧力−時間（Ｐ−ｔ）関係を確立するた
めの、１つの制御ユニットを有する呼吸装置において、 該制御ユニットは、 第１のフェーズの間には、初期の１回換気量と、初期の
呼吸レートと、全呼吸周期と相対的な初期の吸気時間
と、一定の吸気ガス流と、初期の酸素割合と、初期のＰ
ＥＥＰ値とを有する呼吸サイクルを提供するために、第
１のガス調節器と第２のガス調節器を制御し、 第２のフェーズの間には、初期のＰＥＥＰ値を漸進的に
増加させるために第１のガス調節器と第２のガス調節器
を制御し、 請求項１から６のいずれか１項記載の方法を実行し、 定数（ｂまたはγ）を所定の区間と比較し、 定数（ｂまたはγ）が所定の区間内に入るとき、次のフ
ェーズに進み、 第３のフェーズの間には、所定の膨張圧力と膨張時間と
を有する少なくとも１つの回復処置を提供するために、
第１のガス調節器と第２のガス調節器とを制御し、 定数（ｂまたはγ）を決定し、 定数（ｂまたはγ）を所定の区間と比較し、 定数（ｂまたはγ）が所定の区間より下であれば、ＰＥ
ＥＰ値をさらに漸進的に増加させ、 定数（ｂまたはγ）が定められた区間を越えるまで、少
なくとも１つの回復処置を繰り返し、 定数が定められた区間を越えた後、次のフェーズを開始
し、 第４のフェーズの間には、定数（ｂまたはγ）を決定
し、 定数（ｂまたはγ）を所定の区間と比較し、 定数（ｂまたはγ）が所定の区間内に達するまでＰＥＥ
Ｐ値を漸進的に減少させるために、第１のガス調節器と
第２のガス調節器を制御するよう構成されている、こと
を特徴とする呼吸装置。 - 【請求項１４】 装置はオペレータインタフェースを有
し、 初期の１回換気量と、初期の呼吸レートと、全呼吸周期
と相対的な初期の吸気時間と、初期の酸素割合と、初期
のＰＥＥＰ値とが、オペレータインタフェースを介して
制御ユニットに入力される、請求項１３記載の呼吸装
置。
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| SE9904643A SE9904643D0 (sv) | 1999-12-17 | 1999-12-17 | Method for assessing pulmonary stress and a breathing apparatus |
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