JP2007083031A

JP2007083031A - Ｆｒｃ及びｐｅｅｐ特性を特定するための装置及び方法

Info

Publication number: JP2007083031A
Application number: JP2006242211A
Authority: JP
Inventors: Gary J Choncholas; ゲーリー・ジェイムズ・チョンチョラス; Ronald L Tobia; ロナルド・エル・トビア
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2005-09-21
Filing date: 2006-09-07
Publication date: 2007-04-05
Also published as: EP1767236A3; US20120055476A1; EP1767236B1; US20070062533A1; EP1767236A2; US8469027B2

Abstract

【課題】一連の異なる値のＰＥＥＰ及び患者の対応する機能的残気量に関するグラフまたは表（１０２）あるいは、肺コンプライアンスと一連の異なるＰＥＥＰ値との間の関係（４０８、４１０）を表示する。
【解決手段】所望のＰＥＥＰを選択し、様々なＰＥＥＰレベルでリクルート／デ・リクルートを受けた肺ボリュームを決定するために、第１のＰＥＥＰレベルでの肺の機能的残気量が決定され（５０６）、ＰＥＥＰを第２のレベルに変更し、肺ボリュームのスパイロメトリ・ディノスタティック曲線及び圧力データ（５１８）と、第１のＰＥＥＰ値に対応する肺圧力でディノスタティック曲線上の肺ボリュームが取得される（５２４）。第１のＰＥＥＰレベルにおける肺の機能的残気量とディノスタティック曲線から決定した機能的残気量との差が、前記第１のＰＥＥＰと第２のＰＥＥＰの間の変更にあたりリクルート／デ・リクルートを受けた肺ボリュームを表している。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、救急診療換気器などの機械式換気器の支援による患者呼吸に関して機能的残気量データ及び呼気終末陽圧（ｐｏｓｉｔｉｖｅｅｎｄｅｘｐｉｒａｔｏｒｙｐｒｅｓｓｕｒｅ：ＰＥＥＰ）データなどのその他の肺関連パラメータを決定し表示するための装置及び方法を提供する。本発明の実施形態はさらに、これらのパラメータや別のパラメータの間の関係を決定し表示する。

機能的残気量（ＦＲＣ）とは、非強制的な呼気すなわち呼息後に肺内に残っている気体ボリュームである。機能的残気量の計測のためには、目下のところ幾つかの方法が用いられている。身体プレチスモグラフ技法では、患者が気密性の身体ボックス内に配置される。患者の気道は、身体ボックスの外部に接続した呼吸用コンジットと封止性に接続されている。様々な呼吸状態及び呼吸気体バルブ・フロー制御条件において肺圧力及びボックス内の圧力を計測することによって、患者の機能的残気量を決定することができる。

機能的残気量を計測するための別の技法はヘリウム希釈技法である。これは、既知の濃度及びボリュームをもつヘリウム源から患者が吸息している閉鎖循環式の方法である。ヘリウム源内と肺内のヘリウム濃度が平衡に達したときに、その得られたヘリウム濃度を用いて患者の肺の機能的残気量を決定することが可能である。

機能的残気量を決定するためのまた別の技法は不活性気体ウォシュアウト技法である。この技法は患者の肺から呼息された気体量並びに呼息気体内の気体濃度の対応する変化の決定に基づいている。計測に使用される気体は、呼吸中に代謝活動により消費されないという意味で不活性（ｉｎｅｒｔ）である。機能的残気量に関するこうした計測のためには多くの気体が利用されることがあるが、この目的のためは窒素を使用するのが好都合である。

患者が最初に空気を呼吸しているような単純な例では、肺の機能的残気量を形成する肺ボリュームは空気と同じ百分率（すなわち、概ね８０％）だけ窒素を含んでおり、また残りの２０％は酸素である。ウォシュアウト計測では、対象者は酸素が２０％と異なる濃度にあるような気体の呼吸を開始する。例えば、患者は純粋酸素の呼吸を開始する。各呼吸において、肺内の窒素が酸素によって置換される、すなわち逆に言えば、窒素が酸素によって肺から「ウォシュアウトされる（ｗａｓｈｅｄｏｕｔ）」。純粋酸素の呼吸は窒素がすべて肺からウォシュアウトされるまで続けることも可能であるが、大部分の場合では、酸素の呼吸は呼息した呼吸気体内の窒素濃度が所与の濃度未満に下がるまで続けられる。肺からウォシュアウトした不活性気体のボリュームを決定すること、並びに肺内の不活性気体の初期濃度を知ることによって、これらの量から肺の機能的残気量を決定することができる。

この方式により機能的残気量を決定するための方法は、よく知られていると共に、ＴｈｅＢｉｏｍｅｄｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＨａｎｄｂｏｏｋ（ＣＲＣＰｒｅｓｓ、１９９５、ＩＳＢＮ０−８４９３−８３４６−３、１２３６〜１２３９ページ）、ＣｒｉｔｉｃａｌＣａｒｅＭｅｄｉｃｉｎｅ（Ｖｏｌ．１８、Ｎｏ．１、１９９０、８４９１ページ）、並びにｔｈｅＹｅａｒｂｏｏｋｏｆＩｎｔｅｎｓｉｖｅＣａｒｅａｎｄＥｍｅｒｇｅｎｃｙＭｅｄｉｃｉｎｅ（Ｓｐｒｉｎｇｌｅｒ、１９９８、ＩＳＢＮ３−５４０−６３７９８−２、３５３〜３６０ページ）などの文献に記載されている。上述のウォシュアウト計測技法に対する類似性から、機能的残気量の計測のために不活性気体のウォシュインを利用することも可能である。こうした方法及び装置は、欧州特許公開ＥＰ第７９１，３２７号に記載されている。

上述の方法は自発的に呼吸する患者に使用されており、また典型的には、呼吸機構実験室内で実施されている。しかし多くのケースでは、機能的残気量の決定から恩恵を得ることが可能な患者は、自発的には呼吸ができず救急診療換気器などの機械式換気器により呼吸するようなかなりの重篤状態にある。この状況ではこれまで、こうした患者から機能的残気量情報を得るのにかなりの障害となるとされてきた。さらに、患者の疾病のために、機能的残気量を決定するために患者を実験室に移動させたり、身体ボックスに出し入れすることが不可能であったり推奨できないこともある。
欧州特許公開ＥＰ第７９１，３２７号米国特許第５，０８８，３３２号米国特許第６，３１５，７３９号米国特許第６，１３９，５０６号

したがって、機械的に換気させる患者の機能的残気量を決定できる装置及び方法があると極めて有利となる。患者の周囲の装置の量を減らし、かつ付き添っている臨床医による装置の設定及び操作を容易にさせるために機能的残気量の決定を換気器によって実施するように装置を連係させるとさらに有利となる。こうした装置によればさらに、その機能的残気量の決定を患者のベッドサイドで実施し、これにより患者の移動の必要性をなくすことも可能となる。

単一の機能的残気量決定によって患者の肺の状態に関する重要な情報が提供される。しかし診断や治療の観点からは、トレンドすなわち時間の経過に伴う患者の機能的残気量の変化が可能となることが極めて望ましいことが多い。

さらに、肺内に存在する別の肺状態や換気器が確立させた肺状態並びにこれらの状態の変化と機能的残気量を関係させることが可能であると有用である。例えば、呼気の終了時点で換気器が肺内に確立した圧力（呼気終末陽圧またはＰＥＥＰ）によって、肺の機能的残気量が影響を受けることが知られている。

典型的には、ＰＥＥＰが増加すると機能的残気量が増加する。ＰＥＥＰの増加に伴う機能的残気量の増加に対しては２つの成分が存在する。その成分の１つは、増加した圧力による肺の伸展に由来する。第２の成分は、特に病的な肺において、患者が呼吸する間におけるＰＥＥＰの影響に由来する。患者が息を吐き出すにつれて、肺内の圧力は気道圧力に近づくまで低下する。肺内部の圧力が低下すると、肺胞嚢すなわち肺内の空気嚢が収縮する。肺胞嚢が完全につぶれた状態になると、肺胞の抵抗に打ち勝って肺胞嚢を再度膨張させるには吸気に際してより大きな圧力が必要となる。この抵抗に打ち勝つことができないと、これらの空気嚢のボリュームが患者の肺の機能的残気量内に含まれなくなる。

患者の気道にＰＥＥＰを加えると患者の肺内の追加的な圧力によって、これらの肺胞嚢のうちの多くは呼気時に完全につぶれるのが防止され、このためこれらが換気に加わることが可能となる。これによって患者の肺の機能的残気量が増加する、またこの増加のことを「リクルート・ボリューム（ｒｅｃｒｕｉｔｅｄｖｏｌｕｍｅ）」と呼ぶことが多い。ボリュームの低下のことは「デ・リクルートメント（ｄｅ−ｒｅｃｒｕｉｔｍｅｎｔ）」と呼ぶ。

しかし、ＰＥＥＰの設定が高すぎると過剰な肺膨満を生じる可能性がある。肺の肺床部（ｐｕｌｍｏｎａｒｙｂｅｄ）の圧迫、心臓の右側に対する荷重、並びにガス交換に利用可能な血液量の低下を生じることもあり得る。これらの状況のうちのいずれかがあると、患者に悪い結果を引き起こす可能性がある。

したがって、所与の患者に対する治療計画の所与の時点で臨床医が迅速、容易かつ確実に該患者に関する最適ＰＥＥＰを決定できるような装置及び方法があることが望ましい。最適ＰＥＥＰは肺がオープン状態に保たれる一方で肺に対する過剰加圧が回避されるようなＰＥＥＰである。このことを「オープン肺ＰＥＥＰ」と呼ぶ。

さらにまた、吸引ルーチンの実施、噴霧式薬剤の投与、あるいは換気器の換気パラメータの変更などの動作によっても機能的残気量が影響を受ける可能性があり、したがって機能的残気量に対するこうした動作の影響を容易に決定できると有用である。

上述の特徴を有すると共にこれらの情報を容易かつ適正に利用可能にさせた装置及び方法があれば、患者の肺状態、並びに患者が機械的換気や関連する任意の治療措置に対してどう反応するかに関する十分な理解を都合よく得る際に極めて有益となる。次いで臨床医は、患者にとって有益な適当な動作をタイムリーかつ十分な説明の下に実施することが可能となる。

本発明の一実施形態は、上で指摘した極めて有利な特徴を達成させる装置及び方法を含む。したがって本発明の実施形態によれば、機械的換気を受ける患者の機能的残気量を患者のベッドサイドにおいて患者を実験室に移動させる必要なく決定することができる。装置を換気器と連係させることによって、患者の換気と機能的残気量の決定の両方を行うために利用を要するデバイスが１つだけとなる。

決定した機能的残気量を、それ以前の決定に関連させたり、またＰＥＥＰなどの別の肺状態に関連させて表示できるので有利である。したがって、時間の経過に伴う機能的残気量の変化すなわちトレンドを、別の肺状態の変化と一緒に認識することができる。

前述のものによれば臨床医に対して、患者の機能的残気量の状態及びトレンドの評価にとって有意の情報、並びに患者の残気量と別の要因との関係が提供され、これにより臨床医は患者の機能的残気量の状態を完全に認識することができる。

上で指摘したような患者の最適ＰＥＥＰの臨床医による適正な決定の支援に関して、本発明の実施形態の装置及び方法は、ＰＥＥＰと機能的残気量の値を関連させて決定しかつ表示する。これによって臨床医は、例えば、ＰＥＥＰの増加が機能的残気量をほとんど増加させない点や機能的残気量をさらに増加させる点（そうした点がある場合）を指摘することが可能となる。

本発明の実施形態の装置及び方法はさらに、ＰＥＥＰの変化に伴うリクルートメントまたはデ・リクルートメントを受ける肺ボリュームの量を決定しかつ表示する。これによって臨床医は、肺の伸展や収縮に起因する機能的残気量の変化とリクルートメントまたはデ・リクルートメントに由来する変化との間の識別が可能となる。

本発明の実施形態の装置及び方法のその他の特徴は、添付の図面に関連して取り上げた以下の詳細な説明から明らかとなろう。

（機械式換気器／気道気体モジュール）
図１は、呼吸気体を患者１２に提供するための機械式換気器１０を表している。換気器１０は加圧空気シリンダや病院給気マニホールドなどの適当な発生元（図示せず）からコンジット１４に空気を受け取る。換気器１０はさらに、同じくシリンダやマニホールドなどの適当な発生元（図示せず）からコンジット１６に加圧酸素を受け取る。換気器１０内の空気のフローはフローセンサ１８により計測されかつバルブ２０により制御される。酸素のフローはフローセンサ２２により計測されかつバルブ２４により制御される。バルブ２０及び２４の動作は換気器内の中央処理ユニット２６などの制御デバイスによって設定される。

空気と酸素は換気器１０のコンジット２８内で混合されて呼吸回路３２の吸気肢３０に提供される。吸気肢３０はＹ字接続器３４のうちの一方のアームに接続されている。Ｙ字接続器３４の別のアームは患者肢３６に接続されている。吸気時には、患者肢３６が患者１２の肺３８に対して呼吸気体を提供する。患者肢３６は呼気時には、患者の肺から呼吸気体を受け取る。患者肢３６は、呼吸気体向けの加湿器、呼吸気体向けの加温器、ネブライザ、水トラップ（図示せず）などの構成要素を含むことがある。患者１２が吐き出した呼吸気体は患者肢３６及びＹ字接続器３４を通って呼吸回路３２の呼気肢４６に提供される。呼気肢４６内の吐き出された呼吸気体は、換気器１０から排出するためにバルブ５４及びフローセンサ５６を通過するように提供される。バルブ５４は患者１２に対するＰＥＥＰの確定のために使用されることがある。

患者肢３６は、米国特許第５，０８８，３３２号に示されたタイプとすることができる気体フロー／圧力センサ５７を含む。センサ内のフロー制限器の両側に１対の圧力ポート及びライン５８、６０が配置されており、またこのフロー制限器の両側に生じた圧力差を気体モジュール６４内のフロー計測ユニット６２が用いて患者肢３６内の気体フローを計測している。圧力ラインのうちの一方は、患者肢３６内の圧力を計測するために圧力計測ユニット６６に接続されている。センサ５７にはさらに、気体分析器７０に接続された気体採集ライン６８が設けられている。気体分析器７０は呼吸気体中の酸素及び二酸化炭素の量を計測することができる。呼吸気体中の酸素及び二酸化炭素の量を知ることによって、総量から二酸化炭素と酸素の量を差し引いて窒素の量を決定することができる。呼吸及び代謝性気体モジュール６４は、ＧＥＨｅａｌｔｈｃａｒｅがＤａｔｅｘ−ＯｈｍｅｄａＭＣＯＶＸ（商標）気体モジュールとして製作し販売している気体モジュールを含むことができる。気体モジュール６４の出力は換気器表示ユニット７６の中央処理ユニット７４へのデータバス７２内に設けられる。換気器１０内の中央処理ユニット２６はさらに、データバス７８を介して中央処理ユニット７４に接続されている。
（気管内チューブ）
患者１２の肺３８内の圧力に対する正確な指示を得るために、図２に示した気管内チューブ９０を使用することがある。気管内チューブ９０は、患者肢３６への接続のための端部９２を有する。使用に際して気管内チューブ９０は、口を通過させて患者１２の気管内まで延伸させ、肺３８までの気道経路を提供する。

気管内チューブ９０は、気管内チューブが患者内に挿入されたときに患者１２の肺３８の近くの圧力サンプリング点を提供するように端部９６から延びる圧力センサ・カテーテル９４を含んでおり、これにより肺内の圧力の極めて正確な指示を得ることが可能である。カテーテル９４の中間部分は気管内チューブ９０の内部に置かれることがある。近位部分は気管内チューブから出て、Ａ−Ａを介して圧力トランスジューサに並びに換気器表示ユニット７６への補助入力に接続されている。カテーテル９４から得られる圧力のことをＰａｕｘと呼ぶ。図１及び２はこの目的のための換気器表示ユニット７６への接続を表しているが、この接続は、別法として、気体モジュール６４に対する接続とすることがある。

図２に示したタイプの気管内チューブは米国特許第６，３１５，７３９号に記載されている。
（換気器表示ユニット）
換気器１０の表示ユニット７６は換気器及び気体モジュール６４から情報を受け取ると共に、臨床医がデータバス７８を介して患者１２に呼吸気体を伝達する換気器１０の気体制御構成要素を制御するために利用される。さらに、表示ユニット７６内の中央処理ユニット７４は、機能的残気量、リクルート／デ・リクルート・ボリューム、並びに本発明の実施形態で利用される別の量の決定を実施する。所望であれば、換気器用の単一ＣＰＵとその表示ユニットなど別のＣＰＵ構成も可能であることが理解されよう。

換気器表示ユニット７６はユーザインタフェース１００及びディスプレイ１０２を含む。ディスプレイ１０２については図３により詳細に図示している。ディスプレイ１０２は入力された情報、検知された情報、及び算出された情報を表示するために多数の表示部１０２ａ〜ｇに分割されている。表示部１０２ａ〜１０２ｆは主に換気器１０の動作及び患者１２の換気に関連している（これについては、以下で簡単に検討することにする）。表示画面部分１０２ｇは本発明の実施形態による情報及び関係を表示している（これについては、以下で詳細に記載することにする）。

表示部１０２ａは換気器１０の動作情報に関する表示を提供する。この部分は、換気器１０により実施中の換気のタイプを表しており、図３の例示的なケースでは、同期式換気、間欠式換気、強制換気、あるいはＳＩＭＶボリューム制御式換気となる。部分１０２ａはさらに、呼吸気体に関する酸素百分率、１回換気量（ｔｉｄａｌｖｏｌｕｍｅ：ＴＶ）、呼吸速度、吸気時間（Ｔ_ｉｎｓｐ）、呼気終末陽圧（ＰＥＥＰ）の量、及びボリューム制御式換気の場合に設定される圧力限界（Ｐ_{ｌｉｍｉｔ}）を含め、換気器１０に入力された動作情報の表示を提供する。換気器１０内にこれらの動作パラメータを入力するために、ボタン１０４ａ〜１０４ｆのうちの適当なボタンを作動させる。制御ノブ１０６を回転させて選択したオプションに対する所望の値を入力し、さらにこれを押してこの新規のパラメータ値を確定させる。別の換気器機能は、患者１２に対して別の換気モードを設定させる換気器セットアップ・ボタン７２、スパイロメトリ情報に関する提示及び表示制御のためのスパイロメトリ・ボタン７４、１００％Ｏ_２ボタン７６、ネブライザ・ボタン７８、並びに換気器１０の特殊手技を制御する手技ボタン８０といった特殊な機能を制御するボタンを押すことによって制御することができる。

ディスプレイ１０２の表示部１０２ｂはセンサ５７からの計測による気道圧力データを表している。部分１０２ｃは、センサ５７から得られた患者に対する呼吸気体フローに関する文字情報を表しており、また部分１０２ｄは、患者１２の換気中の気管内チューブ９０内のカテーテル９４からの圧力データを表している。

ディスプレイ１０２の部分１０２ｅは、領域１０２ｂ、１０２ｃ及び１０２ｄの情報をグラフ形式で表しており、換気ＳＩＭＶ−ＶＣのモード、本発明の実施形態のある種の特徴が動作可能か否かといったある種の別の動作情報に関する指示を含んでいる。

ディスプレイ１０２の表示部１０２ｆは臨床医が選択した追加のデータを表している。図３の例では、呼気終末ＣＯ_２（ＥｔＣＯ_２）、肺コンプライアンス、肺胞呼気分時換気量（ＭＶｅ（ａｌｖ））、呼吸速度、総呼気終末陽圧、及び肺胞吸気分時換気量（ＭＶｉ（ａｌｖ））が表示される。

表示部１０２ａ〜ｆは本発明の実施形態を実施する際には概して変更しないままとするが、上で指摘したように臨床医によってある部分（部分１０２ｆなど）に表示させる情報が選択されることもある。
（本発明の実施形態の表示画面）
表示画面１０２ｇは本発明の実施形態で利用されるディスプレイ１０２の一部である。図４、並びに図５、６、８及び９〜１２に示すように、この画面の内容は、利用している発明の特徴に応じて変更されることになる（図面の対応する各図において画面１０２ｇの異なる内容を１０２ｇ１、１０２ｇ２、１０２ｇ３などとして識別している）。

一般に、各画面１０２ｇはメニューすなわち制御部分１０８と、グラフ部分１１０と、表部分１１２と、を含むことになる。この目的では、グラフ部分１１０は、データをグラフとして提示できるようにするための１対の直交軸を含む。臨床医は、制御ノブ１０６を用いて画面を検索及び制御することができる。制御ノブ１０６は、メニュー部分１０８に表示されたメニューオプションをスクロールするように回転を受け、あるメニューオプションを選択するために押下され、選択したオプション（該当する場合）に対する数値を設定するために再度回転を受け、かつ該値を換気器表示ユニット７６内に入力するためまたはメニューオプションの選択を確認するために再度押下される。

図３は、スパイロメトリに関連する画面１０２ｇの初期内容を表している。スパイロメトリは、患者が呼吸するのに従った吸入された気体ボリュームと肺内の圧力との関係を図示したものである（これについては、以下で指摘する）。データのグラフ形式はループ状となるのが通常であり、図１０に示した方式により吸気時にループのある部分が形成されかつ呼気時にループの残りの部分が形成される。表部分１１２は、取得及び算出した様々な換気及び肺の特性を表示できるフィールドを提供する。

メニュー部分１０８によって臨床医は、グラフ部分１１０と表部分１１２に提示する情報の表示及び使用に関して多くのオプションからの選択が可能となる。さらにメニュー部分１０８によって臨床医は、グラフ１１０の横座標と縦座標のスケール調整のための別画面の選択（１１６）、並びにスパイロメトリ計測に関するセットアップ（１１８）の選択が可能となる。

メニュー部分１０８から臨床医はさらに、項目１２０と１２２をそれぞれ選択することによって、本発明の実施形態の機能的残気量（ＦＲＣ）機能、並びに本発明の実施形態のスパイロメトリ機能の実施を可能とさせる画面を選択することができる。本発明の実施形態によるスパイロメトリ機能のことを、出願者はＳｐｉｒｏＤｙｎａｍｉｃｓまたは略語でＳｐｉｒｏＤとして識別している。

図４は、本発明の実施形態で使用される画面１０２ｇのアーキテクチャを表している。上で指摘したように、図３で画面１０２ｇ１と示したスパイロメトリ画面は画面１０２ｇに出現する初期画面である。上で指摘したように、この画面に対しては、スパイロメトリ・スケール調整及びスパイロメトリ・セットアップに関する画面が関連付けされている。

メニュー項目１２０及び１２２によって臨床医は、機能的残気量に関連する画面（すなわち、図５に示す画面１０２ｇ２）と図１０の画面１０２ｇ３を含むＳｐｉｒｏＤｙｎａｍｉｃｓに関連する画面のいずれかを選択することができる。図５の画面フォーマットには「ＦＲＣＩＮｖｉｅｗ」と名称を付けてある。図１０の表示には「ＳｐｉｒｏＤ」と名称を付けてある。

１０２ｇ２のＦＲＣＩＮｖｉｅｗ表示には、図５においてグラフで表した各量のスケール調整を可能にする図６に示した画面が含まれる。

ＦＲＣＩＮｖｉｅｗ画面上での別の選択によって臨床医は、図８において画面１０２ｇ４で示したＦＲＣＬｏｇ画面を選択することも可能である。

ＦＲＣＩＮｖｉｅｗ画面１０２ｇ２とＳｐｉｒｏＤｙｎａｍｉｃ画面１０２ｇ３のいずれかの選択によって図９において１０２ｇ５で示したＰＥＥＰＩＮｖｉｅｗ画面の選択が可能である。この画面によって臨床医は機能的残気量とＰＥＥＰの関係を確認することができ、患者１２に適したＰＥＥＰの選択が支援される（これについては、以下に記載することにする）。

最終的に、ＰＥＥＰＩＮｖｉｅｗ画面１０２ｇ５内のオン／オフ選択オプションによって臨床医は、図１２に示したＬｕｎｇＩＮｖｉｅｗ画面１０２ｇ６を表示することができる。この画面に含まれた情報は、機能的残気量、ＰＥＥＰ、及びリクルート／デ・リクルートした肺ボリュームを関係付け、臨床医による適当なＰＥＥＰレベルの設定をさらに支援している。
（ＦＲＣの決定及び表示）
図７の流れ図は、患者１２に対する機能的残気量情報を決定し表示するための方法を表している。臨床医は図５の１０２ｇ２のフォーマットとした画面を使用する。工程２００において臨床医が、ボタン１０４ａ、制御ノブ１０６及び画面領域１０２ａを用いて換気器１０により提供しようとする呼吸気体の酸素百分率をあらかじめ設定するものと仮定する。図３に示した例では、その酸素百分率は５０％である。工程２０２では、呼吸気体を患者１２に提供するように換気器１０を設定された酸素百分率で動作させることができる。

上で指摘したように、気体ウォシュアウト／ウォシュイン技法によって患者１２の機能的残気量を決定するためには、患者１２に供給する呼吸気体の組成を変更することが必要である。このために臨床医は、呼吸気体の酸素含量をある異なるレベルに設定する。この設定は画面１０２ｇ１のメニュー部分１０８内でＦＲＣＯ_２フィールド２０６を選択し、かつＦＲＣＯ_２値を適当に設定することによって行われる。変化の量は工程２００で設定した事前設定レベルから増加または減少させることもあるが、この量は、機能的残気量分析を実施するだけの十分な量である必要がある。機能的残気量について正確な指示を得るためには、変化は少なくとも１０％であることが好ましい。患者１２に適当な酸素濃度が確実に供給されるようにするには、酸素レベルを増加させることが通常望ましく、また現在の酸素レベルが非常に高い（９０％を超える）ものでなければ、目下の設定値に対する１０％増加というデフォルト設定が設けられることがある。臨床医により設定された酸素レベルは、換気器において呼吸気体の酸素含量に対して実施された変更（例えば、ボタン１０４ａの作動による）に「追従する（ｔｒａｃｋ）」。したがって例えば、換気器の酸素が当初図３に示すような５０％であれば図５に示したＦＲＣＯ_２は６０％となり、また換気器の酸素設定が後から７０％に変更された場合、ＦＲＣＯ_２の量は自動的に８０％に移動する。しかし、換気器の酸素設定値が下げられてもＦＲＣＯ_２量は下がることがなく、このため患者に対する呼吸気体が低酸素となる恐れが回避される。呼吸気体の酸素含量の変更は図７の工程２０８で実施される。以下では例示を目的として、７５％Ｏ_２までの増加の形態の変更について図５に示している。

次に臨床医は、機能的残気量計測を実施する頻度すなわち間隔を選択しなければならない。この選択は工程２１０において実施される。メニュー１０８の適当なフィールド２１２において、本方法による単一の機能的残気量決定を選択することができる。別法として、フィールド２１４における設定で各決定の間に一連の間隔をとった一連のＦＲＣ決定すなわちＦＲＣサイクルを選択することができる。この間隔は１時間を増分単位として１時間と８時間の間とすることができる。次の機能的残気量決定を開始する時点はフィールド２１５内に示される。

別法として機能的残気量計測は、噴霧式薬剤治療、リクルートメント手技、吸引手技、あるいは換気器設定値の変更の直前及び／または直後など、換気器１０による制御を受けるある手技に関連して自動的に実施するように設定することができる。機能的残気量計測は、上で指摘したイベントなど機能的残気量計測の確度に影響を及ぼす可能性があるイベントの発生に応じて、開始、終了、遅延、中断、あるいは回避させることができる。例えば機能的残気量計測は、患者１２に対する高酸素手技の間は終了させ、次いで「ロックアウト（ｌｏｃｋｏｕｔ）」期間の後に再開すなわちスタートさせることがある。

吐き出された呼吸気体内の窒素の初期量すなわち基準量が工程２１６で決定される。上で指摘したようにこれは、気体分析器７０により決定される酸素及び二酸化炭素の量を、フローセンサ６２を用いて決定される呼吸気体の総量から差し引くことによって決定することができる。

窒素を不活性気体として用いる本発明の実施形態について記載しているが、別の不活性気体も使用できることが理解されよう。例えば、患者１２に対する呼吸気体は不活性気体のヘリウムを含むことがあり、また本明細書に記載した方式による機能的残気量計測において患者が吐き出したヘリウム量を用いることが可能である。

機能的残気量の決定を開始するために、工程２１８においてデータフィールド１０５内に示された酸素量を増加させた呼吸気体が患者１２に提供される。呼吸気体内の増加させた酸素百分率によって、患者が呼吸するごとに患者１２の肺３８から窒素または別の不活性気体部分がウォシュアウトされることになる。患者１２が各呼吸で吸入し吐き出す呼吸気体の量（すなわち、１回換気量）は、呼気後に見出される肺の残留ボリュームに加えられる肺ボリュームである。１回換気量はまた残留ボリュームより小さい。健康な成人では、典型的な１回換気量は４００〜７００ｍｌであり、一方残留ボリュームすなわち機能的残気量は約２０００ｍｌである。したがって、各呼吸において増加させた酸素量によって置き換えられるのは患者１２の肺３８内の窒素の一部分だけである。

各呼吸で肺からウォシュアウトされる窒素の量は、フローセンサ６８を用いて得た各呼吸の間に患者１２が吐き出した呼吸気体量から、酸素及び二酸化炭素の量を差し引くことによって決定される。工程２２０を参照されたい。吐き出される呼吸気体量、吐き出される窒素の初期量、及び患者１２が各呼気で吐き出す量が分かれば、工程２２２ａ、２２２ｂ．．．２２２ｎにおいて連続する各呼吸に関する機能的残気量数量を決定することができる。機能的残気量計測技法では任意の不活性気体ウォシュアウト／ウォシュインが使用されることがあるが、本発明の実施形態における使用に適した機能的残気量の決定技法が米国特許第６，１３９，５０６号に記載されている。

連続する各呼吸の後で決定される機能的残気量の値は、呼吸気体内の増加した酸素によって患者の肺から窒素がウォシュアウトされ続けるに連れて増加する傾向がある。このことは、患者１２の吸入した呼吸気体（すなわち、１回換気量）が患者の呼息するまでに機能的残気量ボリュームの全体内部において完全には平衡しないことに起因する。特に、固有の（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ）肺抵抗の背後にある機能的残気量ボリュームは、より低抵抗の経路を通して気管に気体接続された機能的残気量ボリュームの場合と比較して、吸入気体とそれほど迅速には混合されない。このため、記録される機能的残気量の呼吸ごとの増加の規模が、肺の気体転送経路内部の固有抵抗値に関する１つの指示値となる。別の観点からすると、多数回の呼吸で記録される機能的残気量計測手技に追加される機能的残気量ボリュームが、気体転送過程に十分に寄与しない肺ボリュームとなる。

機能的残気量の決定が進むに連れて、呼吸ごとに決定された機能的残気量の値が、工程２２６ａ、２２６ｂ．．．２２６ｃにおいて各呼吸に関する決定の終了時点でキャパシティまたはボリューム曲線２２４として画面１０２ｇ２のグラフ部分１１０に表示される。これにより臨床医は機能的残気量の決定が適正に動作していることを確認することができる。さらに、曲線２２４が左から右に形成されるに連れて、その曲線の形状が、上で検討したように肺機能的残気量の換気の固有抵抗及び品質に関する臨床医に対する指示となる。図示した例では、機能的残気量曲線の定性的な平坦性による指摘により、臨床医は患者１２が約２５００ｍｌの肺キャパシティという一様換気の肺ボリュームを有していることを知ることができる。

図５のグラフ１１０のスケール調整は、表示している機能的残気量データに適したスケールを提供するように自動的に変更されることがある。

所望であれば、呼吸数を対応する機能的残気量値と関係付けるデータも表示部１０２ｇの部分１１２に表形式で表示できることが理解されよう。これには、呼吸数を包含するカラムと対応する機能的残気量値を包含するカラムとを含むことが可能である。

機械式換気器１０は、酸素濃度を増加させた呼吸気体をｘ回の呼吸（例えば、２０呼吸）にわたって供給し続ける。機能的残気量の最終値は、工程２２８においてｘ回の呼吸の終了時点で決定されており、また２０呼吸の終了時点で最終の機能的残気量の決定を示すためにボリュームまたはキャパシティ曲線２２４がこの呼吸まで延長される。曲線２２４内に呼吸間での機能的残気量に十分な安定性が見出された場合は、機能的残気量計測を早く終了させることがある。

したがって、工程２３０で呼吸気体内の酸素濃度が工程２０８で設定した元のレベル（例えば、５０％）に変更され、また換気器１０は工程２３２において、呼吸気体内の酸素濃度のこの変更に伴う第２の機能的残気量の決定のために工程２１６〜２２８を反復するように動作する。この決定では窒素のウォシュアウトではなく窒素のウォシュインが利用されることが理解されよう。この第２の決定は、上述したグラフ２２４と同様の方式で、グラフ部分１１０内のグラフ２３４としてグラフ化して表示される。この２つの最終機能的残気量の決定に関する値は、工程２３６において画面１０２ｇ２の表部分１１２のデータフィールド２３７内に表示される。図示の例では、これらの値は２５００ｍｌと２５５０ｍｌである。

将来使用するために、工程２３２で実施した最終機能的残気量の決定が工程２２８で決定されたものと比較される。この比較は工程２３８で実施される。次いで工程２４０において、２つの機能的残気量決定間の差がある量（例えば、２５％）を下回るか上回るかが判定される。その差が２５％未満であれば、その決定が後の機能的残気量決定に続く経時的記録の一部を成す場合に、工程２４４においてこの２つの値が平均され、引き続いてこれがデータフィールド２４５内にテキスト形式で表示される。

機能的残気量の２つの値の差がある量（例えば、２５％）を超えていれば、工程２２８で決定した最終値と工程２３２で決定した最終値の両者が工程２４６で図５のデータフィールド２４５とグラフ１１０とに表示される。この機能的残気量決定の表示によって、機能的残気量決定の確度に問題があることが臨床医に伝達される。

機能的残気量の最終値（複数のこともある）は、機能的残気量を決定した日時や、機能的残気量決定の実施時点で存在したＰＥＥＰｅとＰＥＥＰｉの値などの追加の関連データと共に画面１０２ｇ２の表部分１１２に表示することが好ましい。ＰＥＥＰｅは換気器１０が設定した呼気終末圧力である。ＰＥＥＰｉ（オートＰＥＥＰとも呼ぶ）は固有呼気終末圧力であり、呼気の終了時点で肺にトラップされた気体ボリュームの圧力のＰＥＥＰｅレベルに対する計測値である。

所与の呼吸回数（例えば、２０回）にわたる機能的残気量の決定について記載してきたが、機能的残気量計測が呼吸対呼吸の基準で安定化したことが明らかとなった場合はより早めに終了させることができる。これは、吐き出された呼吸気体の患者の呼気終了時点におけるＯ_２含量（すなわち、呼気終末酸素レベル）を計測することによって好都合に決定することができる。吐き出された呼吸気体内で酸素量がその変更レベルに到達して維持されたときに、これが不活性気体のウォシュアウト／ウォシュインが完了したこと、並びに機能的残気量決定の終了が可能であることの指示となる。

したがって、工程２１０で一連の機能的残気量決定を選択し終われば、データフィールド２１４に示された時間間隔の後にデータフィールド２４８に表示された時点で機能的残気量決定を開始させて工程２１８〜２４６が反復される。メニュー１０８内に入力される臨床医からの適当なコマンドによって、その所定の時間間隔が置き換えられることや、その機能的残気量決定を終了させることがある。

連続する機能的残気量決定の過程で作成されたボリューム曲線（２２４、２３４など）や機能的残気量データ（フィールド２３７内のデータなど）は換気器表示ユニット７６によって保存されており、このため以前の機能的残気量決定や後続の機能的残気量決定からのデータとの比較が可能である。この比較には、データフィールド２５０内の特定に従った取得の時点を使用することによって以前の機能的残気量の決定を基準曲線として選択することが必要である。基準曲線が選択されると、データフィールド２５０内に指示が出されると共に、機能的残気量曲線が基準曲線２５２として表示される。曲線２５２は換気が十分でない肺を表している。基準曲線及び基準曲線の値に関する追加の指示については、このデータに対して、グラフ１１０及び表１１２にある別の機能的残気量データの指示と異なるカラー指示をすることによって指示が実施される。これにより、臨床医が患者１２の機能的残気量状態の時間の経過に伴う増進や低下を迅速に評価するために容易に参照可能な視覚的指示が得られる。図５に示した例では、各８時間ごとに患者１２の機能的残気量の増加が見られる。

さらに、適正に換気されていない肺の区域を拡げることによって患者１２の肺３８に対する換気を向上させるために、ＰＥＥＰを変更する（通常は、増加させる）のが慣例である。図５に示すように、ＰＥＥＰｅ及びＰＥＥＰｉに対する実際の計測値を、対応する機能的残気量決定と併せて表に作成することによって、加えたＰＥＥＰｅ治療の患者の肺の機能的残気量のボリュームに対する効果、並びに固有ＰＥＥＰに対する効果（効果があるとして）を臨床医が確認することができる。同じく図５に示したように、ある回数の機能的残気量決定及びＰＥＥＰ圧力の履歴を表示領域７０内に表示して、これらの量に関するトレンド及び履歴を提示している。ここに示した例では、ＰＥＥＰｅの増加によって患者１２の機能的残気量の増加が生じている。
（ＦＲＣイベントログ）
ある種の臨床イベントや別のイベントによって、図７に示した方法の工程から決定した機能的残気量の値が影響を受ける可能性がある。こうしたイベントには、堆積した分泌物を除去するための患者１２に対する吸引ルーチンの実施、噴霧式薬剤の投与、換気モードの変更、あるいは１つまたは複数の換気パラメータ（例えば、１回換気量（ＴＶ）、呼吸速度、ＰＥＥＰ、または別のパラメータ）の変更、を含むことがある。

図５に示した画面１０２ｇ２のメニュー１０８内でＦＲＣＬｏｇフィールド２５２を選択することによって、機能的残気量に影響する可能性があるイベント、並びにイベントが発生した日時（複数のこともある）のログがデータフィールド２５４内に提供されている図８の画面１０２ｇ４が現れる。このログはさらに、上述した方式で実施された任意の周期的機能的残気量決定に関する時間、日付及び値も含んでいる。臨床医は制御ノブ１０６を使用してログのイベントをスクロールし、機能的残気量イベント履歴を機能的残気量の計測値と関係させて吟味し、具体的な動作がその患者に関して決定した機能的残気量に対して正の影響を及ぼしたか負の影響を及ぼしたかを判定することができる。
（ＰＥＥＰの決定及び表示）
本発明の一実施形態によれば臨床医は患者１２の機能的残気量と該患者に加えられるＰＥＥＰとの間の関係を確認することができ、これにより臨床医による患者１２に最適と判断されるＰＥＥＰレベルの設定の支援となる。本コンテキストにおいて最適ＰＥＥＰレベルとは、そのレベルを超えるとＰＥＥＰ増加に関連して機能的残気量増加の低下が見られるようなレベルである。図９のＰＥＥＰＩＮｖｉｅｗ画面１０２ｇ５はこの目的で使用することができる。画面１０２ｇ５では、各決定を増分式の異なるＰＥＥＰレベルとしながら（好ましくは、図７に示した方式で）一連の周期的な機能的残気量決定が実施される。臨床医は、この目的のためにメニュー１０８内において、機能的残気量決定で使用する変更酸素濃度をデータフィールド４００に設定する。臨床医はさらに、データフィールド４０２に初期ＰＥＥＰ値を入力し、かつデータフィールド４０４に終末ＰＥＥＰ値を入力する。図９に示すように初期ＰＥＥＰ値が低く終末値が高いことや、あるいは初期値が高く終末値が低いことがある。臨床医はさらに、初期ＰＥＥＰ値と終末ＰＥＥＰ値の間で実施する機能的残気量計測の回数をデータフィールド４０６内に設定する。図９に示した例では、こうした計測が５回実施される。代替的な一実施形態では、各計測に関連する増分式ＰＥＥＰ（例えば、各計測ごとに３ｃｍＨ_２Ｏの増分変化）が設定されることがある。図７の機能的残気量の決定方法の使用について以下で記載することにするが、適当なＰＥＥＰの決定の目的では、機能的残気量に関する任意の決定方法を利用できることを理解されたい。

次いで図７に示した工程２１６〜２２８または工程２１６〜２４６の方式に従って、ＰＥＥＰの初期値から開始しＰＥＥＰの終末値まで増分式に移動させながら機能的残気量の一連の計測が実施される。これらの機能的残気量の決定は図９のグラフ１１０内に点／曲線４０８としてグラフ表示される。画面１０２ｇ５のグラフ１１０では、縦座標に機能的残気量を、横座標にＰＥＥＰをとっている。対応する機能的残気量の数値データは、機能的残気量値と該機能的残気量値を取得したときのＰＥＥＰ値とを含めた表１１２に表示される。

曲線４０８及び表１１２は、患者１２を換気するＰＥＥＰレベルの選択の際の臨床医に対するガイダンスを提供する。例えば図９のグラフ及び表から、ＰＥＥＰを２から６ｃｍＨ_２Ｏまで増加させると機能的残気量が５００ｍｌだけ増加し、またＰＥＥＰを６ｃｍＨ_２Ｏを超えて増加させると機能的残気量の増加は比較的小さくなることを確認できる。このことによって臨床医に対して、６ｃｍＨ_２Ｏが当該患者に適したＰＥＥＰであることが示唆される。

曲線４０８は換気器１０または表示ユニット７６内のメモリに保存することができる。換気器の設定値が不変であるか、変更されても有意の変更でなければ、通常は患者の治療過程の様々な時点で得られた曲線４０８を画面１０２ｇのグラフ部分１１０に提示し、これにより臨床医は２つ以上の曲線４０８のデータを時間の経過を追って比較することによって時間の経過に伴うＰＥＥＰ曲線の変化を確認することが可能となる。

さらに、上では機能的残気量及びＰＥＥＰに関するグラフ及び表の取得及び提示に関して記載したが、換気器１０による患者１２の換気の別の面が機能的残気量に影響を及ぼすことがある。例えば、呼吸速度または関連する呼気時間量、並びに吸気対呼気（Ｉ：Ｅ）比が、主に固有ＰＥＥＰの機構を介して機能的残気量に影響を及ぼすことがある。これらの量のうちの１つまたは幾つかと機能的残気量との関係を決定し表示することは臨床医にとって有用となり得る。このためには、様々な呼吸速度において患者１２の肺３８の機能的残気量を決定して、データをグラフ形式または表形式で表示することによって、機能的残気量と呼吸速度の関係を示すことができる。グラフ部分１１０の横座標は、機能的残気量の表示を継続する一方で、横座標が呼吸速度を示すことになる。表の表示は、呼吸速度のカラムと、対応する機能的残気量決定のカラムと、を含む。

図９Ｂは、機能的残気量及びＰＥＥＰデータを取得し表示する別の方法の一例を表している。図９Ｂでは、横座標はＰＥＥＰを表し、また縦座標はＰＥＥＰの所与の変化に対する機能的残気量ボリュームの変化（すなわち、ΔＦＲＣ／ΔＰＥＥＰ）を表している。

肺ボリュームの変化と肺圧力の変化の関係を肺の「コンプライアンス（ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ）」と呼ぶ。これにより、肺の特性の全般的表現として肺の伸縮性または「硬直性」が表される。コンプライアンスが高い肺は伸縮性であり、圧力の小さな変化に対してボリュームが大きく変化する。硬直性の肺に関してはこの逆が成り立つ。肺コンプライアンスを低下させる肺状態があり、一方気腫など肺コンプライアンスを上昇させる肺状態もある。

本コンテキストでは、ＰＥＥＰの変化（ΔＰＥＥＰ）に対する機能的残気量ボリュームの変化（ΔＦＲＣ）を図９Ｂにおいて肺のコンプライアンス特性として提示することが、図９のグラフ及びテキスト形式で提示した臨床的に重要なデータを強調し、臨床医による当該患者に適したＰＥＥＰの選択を支援することに役立つ。この目的のため、図９Ｂではグラフ１１０の縦座標にコンプライアンスとの名称を付けている。図９Ｂの方式で提示した図９のデータは、２から４ｃｍＨ_２ＯのＰＥＥＰへの増分２ｃｍＨ_２ＯのＰＥＥＰの圧力増加によって機能的残気量の２００ｍｌのボリューム増加が生じ、図９Ｂのグラフにおいてグラフ内の左側の点で示すように１００ｍｌ／Ｈ_２Ｏのコンプライアンスが得られることを示している。同様にして、４から６ｃｍＨ_２ＯのＰＥＥＰへの増分２ｃｍＨ_２ＯのＰＥＥＰの増加によって機能的残気量の３００ｍｌのボリューム増加が生じており、これにより２つ目の点における１５０ｍｌ／Ｈ_２Ｏのコンプライアンスが得られ、さらに図９Ｂのグラフの右方向に進む。６から８ｃｍＨ_２Ｏへ、並びに８から１０ｃｍＨ_２Ｏへの増分式のＰＥＥＰ増加に対して対応する決定が実施され、これらを図９Ｂ内の残りの点によって表示している。このデータはまた図９Ｂの表１１２に表形式で提示することができる。

図９Ｂのグラフのピークによって、６ｃｍＨ_２ＯのＰＥＥＰが当該患者にとって有利であることが臨床医に対して示唆される。
（肺ボリュームのリクルートメント／デ・リクルートメント）
図９の画面１０２ｇ５は臨床医に対して有益な洞察及び情報を提供しているが、機能的残気量の増加のどの程度がＰＥＥＰ増加による肺の膨満に由来するか、またどの程度が以前は閉じていた肺胞嚢が利用可能になったこと（すなわち、肺ボリュームの「リクルートメント」によって肺がオープンとなったこと）に由来するかに関するさらによい考えが得られれば、臨床医にとってさらに有用となり得る。

図９のＰＥＥＰＩＮｖｉｅｗ画面１０２ｇ５を用いてこうした情報を得る一方法を以下に示す。上述した方式で一連のＰＥＥＰに対する機能的残気量を決定し、曲線４０８などの曲線を作成する。したがって、患者１２に対してリクルートメント手技を実施し患者の肺の肺胞嚢をオープンさせる。この手技では通常、患者が短時間であれば耐えられる一方患者の肺の肺胞嚢をオープンさせる役割をもつような高いＰＥＥＰレベルが提供される。このことは通常、臨床医が画面１０２ｇ５と無関係に換気器１０を操作することによって実施される。この手技では、画面１０２ｇ５のメニュー１０８で設定された最大ＰＥＥＰを超えるリクルートメントＰＥＥＰを用いて確実に肺胞嚢をオープンさせることが好ましい。

リクルートメント手技が完了した後、リクルートメント手技の実施前に使用したのと同じ一連のＰＥＥＰに対する機能的残気量が再度決定され別の曲線４０８ａが作成される。この２つの曲線は図９Ａに示した方式で画面１０２ｇ５のグラフ部分１１０に表示することができる。リクルートメント手技によって肺ボリュームに対するリクルートメントが得られていれば、すなわち以前に閉じていた肺胞嚢がオープンされていれば、図９Ａに示すように曲線４０８ａが曲線４０８と比べてより高い機能的残気量を示すことになる。曲線４０８及び４０８ａは肺ボリュームのデ・リクルートメントが起こり始めるＰＥＥＰレベルにおいて一緒になる傾向がある。これによって、デ・リクルートメントが起こり始めるレベルより高いＰＥＥＰレベルが当該患者に適当であることが臨床医に示唆される。

別の方法として、本発明の実施形態のスパイロメトリの態様を用いてこうした情報を取得することができる、これを図１０のＳｐｉｒｏＤ画面１０２ｇ３、並びに特に図１２のＬｕｎｇＩＮｖｉｅｗ画面１０２ｇ６に示している。

スパイロメトリは一般に、患者の呼吸中に呼吸気体のフロー、ボリューム及び圧力の関係を調べることによって患者の肺の機構を決定するために使用される。よく使用される関係は、吸入された／吐き出された呼吸気体のフローとボリュームの関係であり、グラフにするとループ状の呼吸曲線ができる。このループのサイズ及び形状を用いて肺の状態が診断される。

吸入された／吐き出された気体ボリュームと肺内の圧力との間にもある関係が存在する。従来においてこの関係の使用に関わる問題点は、肺から外れた点において圧力が計測されており、計測された圧力が肺内の実際の圧力を正確に反映せずこれにより圧力−ボリュームのループの診断的価値を低下させていたことである。図２に示した気管内チューブ９０から延びるカテーテル９４の使用を通じて、肺圧力に関するさらにより正確な指示が得られる。健康な肺の場合、ボリュームと圧力の間の関係のグラフは、一様な正の傾斜をもつ概ね細長く狭いループとなる。すなわち、吸入されるボリュームのある一定の増分により、肺圧力が一定増分だけ増加する。こうしたループが形成されるのは、カテーテル９４の端部の圧力検知点より下にある程度の肺抵抗が残るためである。病的な肺の場合、そのループはより幅広くなることがあり、また非線形の肺ボリューム−圧力関係を反映することもある。こうした肺では、吸気／呼気の過程にわたるボリューム−圧力の関係が、図１０の参照番号４２０で示したような形状となり、またループデータを用いた数学的計算から得られたボリューム−圧力関係を表した曲線が図１０の参照番号４２２で示すようにプロットされる。図１０に示した曲線４２２は多くの場合「ディノスタティック曲線（ｄｙｎｏｓｔａｔｉｃｃｕｒｖｅ）」と呼ばれており、診断目的で使用されている。図１０には、若干線形の正の傾斜をもつ中間部分と、異なる傾斜をもつ端部分を区分している１対の変曲点と、を含む典型的なディノスタティック曲線を示している。ディノスタティック曲線及びその作成については、ＯｌａＳｔｅｎｑｖｉｓｔによる「ＰｒａｃｔｉｃａｌＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆＲｅｓｐｉｒａｔｏｒｙＭｅｃｈａｎｉｃｓ」（ＢｒｉｔｉｓｈＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｅｓｔｈｅｓｉａ９１（１）、９２〜１０５ページ（２００３））及びＳｏｒｅｎＳｏｎｄｅｒｇａａｒｄによる「ＴｈｅＤｙｎｏｓｔａｔｉｃＡｌｇｏｒｉｔｈｍｉｎＡｄｕｌｔａｎｄＰａｅｄｉａｔｒｉｃＲｅｓｐｉｒａｔｏｒｙＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇ」（Ｔｈｅｓｉｓ、ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＨｏｓｐｉｔａｌ、ＧｏｔｈｅｎｂｕｒｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ、Ｓｗｅｄｅｎ（２００２））に記載されている。

図１０のグラフ１１０では、グラフの横座標は換気器表示ユニット７６の補助入力Ａに接続されるカテーテル９４の端部位置で計測した肺圧力であり、「Ｐａｕｘ」と名付けている。縦座標は患者１２が吸入した／吐き出した呼吸気体のボリュームのスケールになっている。このボリュームは患者の１回換気量を含むことが理解されよう。機能的残気量を「上回る（ａｂｏｖｅ）」ものとして記述可能な方式で、この１回換気量が肺内に入り肺から出て行く。すなわち正常な呼吸では、患者は肺ボリュームが機能的残気量のところ（例えば、２０００ｍｌであることがある）で呼吸を開始する。吸入の間に、肺のボリュームが１回換気量（例えば、５００〜７００ｍｌ）だけ増加し、また呼息の間に、肺のボリュームは概ね当該量だけ減少する。患者に換気器１０などの機械式換気器から呼吸気体が提供される場合にも同じ状況が生じている。したがって、図１０のグラフ１１０の縦座標はグラフの原点をゼロとした吸気／呼気の相対ボリュームをスケールとしており、グラフの原点が機能的残気量の値となっている機能的残気量も考慮に入れた絶対のボリュームのスケールではない。図１０のグラフ１１０に対するスケール調整は、表示しているスパイロメトリ・データに適したスケールが提供されるように自動的に変更されることがある。

換気器１０により患者１２にＰＥＥＰを加えた状態では、横座標に沿って軸の原点から遠ざかるようなグラフの移動が生じることになる。このグラフではＰＥＥＰの量（すなわち、患者１２による呼気の終了時点の肺圧力）だけ右に移動することになる。

図１０に示したＳｐｉｒｏＤ画面１０２ｇ３のメニュー部分１０８によってユーザは、図１１に示したセットアップ・メニューを開くことができ、このセットアップ・メニューにより臨床医はカテーテル９４を通過させたパージ・フローをオンまたはオフに切り替え、パージ・フローがオンでありかつ気管内チューブ９０が患者１２内に挿入済みの場合にカテーテル９４に接続されたＰａｕｘセンサをゼロにすることができる。さらに、ＳｐｉｒｏＤセットアップ・メニューにより臨床医は、ディスプレイのグラフ部分に関するスケール調整を設定することができる。図１１のＳｐｉｒｏＤセットアップ画面から到達できる「ＰａｕｘＡｌａｒｍ」画面によって臨床医はカテーテル９４による検知に従って患者肺圧力に関する適当なアラームを設定することができる。

図１０の画面１０２ｇ３のメニュー１０８上にある別の様々な選択によって臨床医は、続いて得られたデータと共に使用し表示するために第１のレファレンスまたは第２のレファレンスとして目下のデータを保存しこの情報を観察することができる。所与の回数までのループ（例えば、６つのループ及び曲線）が、分析目的で保存されることがある。「消去レファレンス」オプションによってユーザは、どの情報を保存しどれを削除するかを決定することができる。

「ＳｐｉｒｏＤループ」及び「ＳｐｉｒｏＤ曲線」のメニュー項目はオンまたはオフに切り換えることができる。曲線とループの両者を選択「オン」にするとループと曲線の両者が図１０に示した方式で同時に表示される。様々な時点で取得したループ及び曲線間の比較をより簡単にするために、ループと曲線のうちの一方の表示を「オフ」に切り換えることがある。「カーソル」オプションによって臨床医は、表示したループまたは曲線に関連する実際の圧力及びボリュームの計測値を水平軸に沿ってスクロールし表示させることができる。

図１０の画面１０２ｇ３のグラフ１１０に関するグラフ表示では、ボリューム及び圧力をセンサ５７及びカテーテル９４から得ており、またスパイロメトリ・データは、呼吸速度がある所望の値（例えば、毎分１５回の呼吸）未満であれば各３回ごとの呼吸に対して算出され表示される。呼吸速度がこの値を超える場合は、各５回の呼吸を使用する。吸気／呼気の１つの完全な呼吸サイクルに対するループ４２０が図１０の画面１０２ｇ３のグラフに表示される。次いで、グラフ１１０の表示に対してディノスタティック曲線４２２が計算される。

患者の肺に関する様々なコンプライアンス値を、図１０の画面１０２ｇ３の表１１２に表している。コンプライアンスは、肺圧力の１回の増分式増加に対して肺ボリュームが増加する量であると見なすことができる。コンプライアンスの決定に必要なデータはセンサ５７及び気体モジュール６４から得ることができる。コンプライアンスはディノスタティック曲線４２２の傾斜によって表現される。これが肺の硬直性または伸縮性の１つの指標となる。硬直性の肺では、圧力の増分式の増加によって、これより伸縮性の肺と比べてボリュームの増加がより小さくなり、また曲線４２２の傾斜はより水平になる。伸縮性の肺では、この逆が成り立つ。臨床医による患者１２の肺の分析を支援するために、患者の呼吸サイクルの開始、中間及び終末においてコンプライアンスが算出される。図１０の例に示すように、ディノスタティック曲線４２２の中間部分は、終末部分と比べてよりコンプライアンスが大きい部分となっている。このことを反映して、中間部分の傾斜が終末部分の傾斜と比べてより大きくなっている。画面の表には数値を列挙している。図１０に示したコンプライアンスが大きい曲線４２２の中間部分は肺が最も効率よく換気されている部分であるのが通常である。

さらに、図１０の表示１０２ｇ３の表１１２は呼吸の間に肺内で得られたピーク圧力、ＰＥＥＰ圧力、及び気道抵抗Ｒａｗを表している。気道抵抗は、肺に対する呼吸気体フローにより生じる圧力低下であり、単位フロー当たりの圧力を単位として表現される。気道抵抗はさらに、上で指摘したＳｔｅｎｑｖｉｓｔの参考文献に記載の方式により、センサ５７及び気体モジュール６４からのデータを用いて決定することができる。

本発明の実施形態は、臨床医による適当なＰＥＥＰ値の決定を可能とさせる支援となるとされる機能的残気量、ＰＥＥＰ、及びリクルート／デ・リクルートを受けた肺ボリュームの間の関係を観察するための独特の方法を提供する。これを実施するには、図９に示したＰＥＥＰＩＮｖｉｅｗ画面１０２ｇ５に進む。ＰＥＥＰＩＮｖｉｅｗ画面１０２ｇ５のメニュー項目の中にはフィールド４２４の「ＬｕｎｇＩＮｖｉｅｗオン／オフ」が存在する。「ＬｕｎｇＩＮｖｉｅｗ」を「オン」に切り換えると、図１２ａ及び１２ｂのフォーマットをした画面１０２ｇ６が換気器表示ユニット７６に現れる。図４に示したように、図９のＰＥＥＰＩＮｖｉｅｗ画面１０２ｇ６には、上述すると共に図５に示したＦＲＣＩＮｖｉｅｗ表示１０２ｇ２のフィールド４２６を経由するか、図１０に示したＳｐｉｒｏＤ表示１０２ｇ３のフィールド４２８を経由するかのいずれかにより到達することができる。図９のＰＥＥＰＩＮｖｉｅｗ画面に至るのに前者のルートを選択した場合も、上述したスパイロメトリ・データは依然として換気器表示ユニット７６内に取得され算出されるが、表示ユニット内に図１０の画面は表示されない。

ＬｕｎｇＩＮｖｉｅｗ表示について続けると、図９に示したＰＥＥＰＩＮｖｉｅｗ画面１０２ｇ５内でメニュー項目「ＬｕｎｇＩＮｖｉｅｗオン／オフ」４２４が「オン」に切り換えられ、換気器表示ユニットは図１２ａ及び１２ｂのフォーマットで画面１０２ｇ６を表示させることになる。

機能的残気量のウォシュイン／ウォシュアウト決定を使用する本発明の一実施形態では、図１２ａ／ｂの表示１０２ｇ６のメニュー１０８のフィールド４３０内で、臨床医がＬｕｎｇＩＮｖｉｅｗデータ作成に利用される機能的残気量計測で使用する変更酸素レベルを設定する。表示１０２ｇ６に対してデータを提供する過程を開始させるために、臨床医は図９のＰＥＥＰＩＮｖｉｅｗ表示１０２ｇ５に関連して上述したのと全体的に同じ方式により、初期及び終末のＰＥＥＰ値をフィールド４３２と４３４に設定し、さらにＰＥＥＰのレンジ域内で実施する計測の回数をフィールド４３６に設定する。別法としてまた所望により、フィールド４３６がＰＥＥＰの増分／減分ステップ（例えば、３ｃｍＨ_２Ｏのステップ）を表示することができる。図１２に示した例では、初期ＰＥＥＰは２５ｃｍＨ_２Ｏであり、終末ＰＥＥＰは５ｃｍＨ_２Ｏであり、かつＰＥＥＰの当該レンジ域内で５回の計測が実施される（すなわち、ＰＥＥＰが２５、２０、１５、１０及び５ｃｍＨ_２Ｏのところで計測が実施される）。最適ＰＥＥＰを決定する過程は、選択したレンジの最大値を使用すること、したがって加えるＰＥＥＰをより低い終端レベルまで減分することによって開始させることが好ましいと考えられる。しかし、図９の画面１０２ｇ５に関する説明に関連して指摘したように、本発明の実施形態は、臨床医の選好に従って低い値から高い値までＰＥＥＰを増分させながら実施することも可能である。

図１２の画面１０２ｇ６のグラフ１１０は、ＰＥＥＰをスケールとした横座標と、機能的残気量をスケールとした縦座標とを有する。画面１０２ｇ６の表１１２には、設定されたＰＥＥＰ、機能的残気量及び気道抵抗（Ｒａｗ）に対するカラムを設けている。この表はさらに、ＰＥＥＰの増分／減分に伴って肺内でリクルート／デ・リクルートを受けた肺ボリュームに関する数値指示を含む「差」に関するカラムも含んでいる（これについては、以下に記載することにする）。

図１３に示すように、工程５００では、患者１２の肺をオープンさせるために患者に対してリクルートメント手技を実施することが好ましい。上で指摘したように、こうしたリクルートメント手技は典型的には、患者の肺の肺胞嚢をオープンさせるような高いＰＥＥＰレベルを提供する。確実に肺胞嚢をオープンさせるために、画面１０２ｇ６のメニュー１０８で設定した最大ＰＥＥＰを超えるリクルートメントＰＥＥＰを使用することが好ましい。工程５０２では、上で記載したように図１２に示した表示１０２ｇ６のメニュー１０８内で機能的残気量及びＰＥＥＰパラメータが設定される。図１３に示した順序を逆転させて、工程５０２を工程５００の前に実施することもできる。したがって工程５０４では、患者はこのメニュー内に出現した初期レベルのＰＥＥＰを用いて換気器１０による換気を受ける。この例示的な場合では、工程５０４において患者１２は当初、２５ｃｍＨ_２ＯのＰＥＥＰによる換気を受けている。

工程５０６では、図５及び７に関連して上述したような変更酸素濃度レベルを用いるか、機能的残気量を計測するためのある別の適当な技法を用いたウォシュイン／ウォシュアウト技法によって患者１２の機能的残気量が決定される。決定した値は、対応するＰＥＥＰ値を点５０８としてグラフ１１０内にグラフ表示される。これらの値はさらに図１２の画面１０２ｇ６の表１１２内に表形式で入力される。

次に工程５１０において、ＰＥＥＰ圧力が次の減分レベルまで（この場合では、２５ｃｍＨ_２Ｏから２０ｃｍＨ_２Ｏに）変更され、患者はこの新たなＰＥＥＰレベルで換気を受ける。工程５１２では、工程５０６と同様の方式で、ＰＥＥＰを基準として機能的残気量が点５１４として再度決定されて表示される。曲線５１６は点５０８及び５１４からグラフ１１０の形に形成させたものである。

ディノスタティック曲線がさらに、２０ｃｍＨ_２ＯのＰＥＥＰにおける患者の肺換気に関して取得される。図１４は、２０ｃｍＨ_２ＯのＰＥＥＰについて工程５１８で取得したスパイロメトリ・データを表している。説明を容易にするため、このスパイロメトリ・ループは簡単に楕円５２０として表しており、またディノスタティック曲線５２２は直線として表しているが、実際にはこれらスパイロメトリ・ループ及び曲線は図１０に示したものに類似することを理解されたい。しかし、図１４のグラフの縦座標は、工程５０６及び５１２において指摘したように機能的残気量を示すために絶対ボリュームをスケールとしており、図１０の相対ボリュームではない。

ディノスタティック曲線５２２の起点は２０ｃｍＨ_２ＯのＰＥＥＰ値及び対応する機能的残気量値であり、このためこの起点は図１２及び図１４の点５１４に対応することになる。図１４は、図１２のデータ作成に使用されるデータを示し、さらにまたディノスタティック・ループ及び曲線を示すようにした図１２の拡大図であると見なすことができる。図１４は、患者１２の肺の状態に関連したかなりの量のデータを表している。図１２の画面１０２ｇ６のグラフ１１０は当該データの突出した（ｓａｌｉｅｎｔ）フィーチャを表しており、これにより患者１２にとって最適なＰＥＥＰの臨床医による選択が支援されかつ容易となる。

次いで、減分した次のＰＥＥＰである１５ｃｍＨ_２Ｏに関して工程５１０、５１２及び５１８が反復される。これによって、図１２ａ及び１２ｂと図１４とにおいて曲線５１６内に機能的残気量及びＰＥＥＰの新たな点５３０が作成される。これによりさらに、新たなスパイロメトリ・ループ及びディノスタティック曲線５３２が作成される。１０ｃｍＨ_２ＯのＰＥＥＰに関して再度工程５１０、５１２、及び５１８が反復され、図１４に示した点５３４とディノスタティック曲線５３６とが作成される。

工程５２４、５２６及び５２８を使用して、患者１２の肺において取得したリクルートまたはデ・リクルートされたボリューム量が決定される。１５及び１０ｃｍＨ_２ＯのＰＥＥＰにおいて、肺ボリュームに対するある種のデ・リクルートメントについて指摘し、また図１３の工程５２４、５２６及び５２８についてはこれらのＰＥＥＰに関連して説明することにする。工程５２４では低下させた１０ｃｍＨ_２ＯのＰＥＥＰに関するディノスタティック曲線５３６を使用して、直前の１５ｃｍＨ_２ＯのＰＥＥＰの圧力に対応する圧力における肺のボリュームが決定される。グラフ上で、直前の１５ｃｍＨ_２ＯのＰＥＥＰの位置で図１４の垂直線５３８を設定し、かつライン５３８とディノスタティック曲線５３６の交点を点５４０に記録することによってこれを実施することができる。

点５３０と５４０の間の線分５３８ａによって表される縦座標スケール上のボリュームの量も決定される。この場合では、この量は概ね１８０ｍｌとなる。工程５２８では、この値が直前の１５ｃｍＨ_２ＯのＰＥＥＰと関連付けして画面１０２ｇ６の表１１２内に配置される。工程５２６では、図１２ａ及び１２ｂに示すように点５４０が画面１０２ｇ５のグラフ１１０内に配置される。

図１２ｂは、５ｃｍＨ_２ＯのＰＥＥＰでの機能的残気量の最終の計測を含むＬｕｎｇＩＮｖｉｅｗ過程の完了状態を表している。これは、５ｃｍＨ_２ＯのＰＥＥＰに関して工程５１０、５１２及び５１８を反復し、機能的残気量及びＰＥＥＰのプロット５４２とディノスタティック曲線５４４とを作成することによって実施される。工程５２４、５２６及び５２８の反復によって、点５４６と約１２０ｍｌのボリュームを示す線分５４８とが作成される。このデータは、画面１０２ｇ６のグラフ１１０及び表１１２において上述した方式に対応する方式で表示される。「差」の決定では、直前のＰＥＥＰで実施した機能的残気量計測値と後続のＰＥＥＰからのディノスタティック曲線の両方が必要であり、かつ直前のＰＥＥＰを基準としているため、５ｃｍＨ_２ＯのＰＥＥＰレベルに関しては図１２ｂの画面１０２ｇ６のグラフ及び表内には差の値が出現しないことになる。

ここで２５及び２０ｃｍＨ_２ＯのＰＥＥＰに関する状況に戻ると、これより大きいＰＥＥＰについて上で指摘したように、肺胞嚢が呼吸サイクル中に連続的にオープンとなっているため肺ボリュームのデ・リクルートメントは小さい。このことを図１４において、２０ｃｍＨ_２ＯのＰＥＥＰに関するディノスタティック曲線５２２が２５ｃｍＨ_２ＯのＰＥＥＰに関する機能的残気量を使用して形成させた点５０８を通過するということにより表現している。したがって、ＰＥＥＰを２５ｃｍＨ_２Ｏから２０ｃｍＨ_２Ｏまで低下させたときは、ライン５３８ａと５４８ａによって示したタイプには差が見られない。工程５２８で指摘したように、直前のＰＥＥＰに対する差が作表されるため、このことを２５ｃｍＨ_２ＯのＰＥＥＰに関する表１１２内で０の差で表している。

１５ｃｍＨ_２ＯのＰＥＥＰについて作成したディノスタティック曲線５３２についても類似の状況が存在する。すなわち、ディノスタティック曲線５３２は２０ｃｍＨ_２Ｏに関する機能的残気量を用いて形成した点５１４を通過する。ここでも、２０ｃｍＨ_２Ｏに関する表１１２内にゼロの差が作表されている。その差がゼロに近い図１２ａ及び１２ｂのグラフ１１０では、工程５２８で決定した差、並びに直前のＰＥＥＰにおける機能的残気量のプロットは概ね同じであると共に重複している。

しかし、ＰＥＥＰをさらに減分させるに連れて、肺ボリュームのデ・リクルートメントが生じ始める。例えば点５３０は、１５ｃｍＨ_２ＯのＰＥＥＰでは肺圧力が当該レベルにあるときに、その肺ボリュームが約１８００ｍｌになることを表している。しかし、ＰＥＥＰを１０ｃｍＨ_２Ｏまで低下させると、肺内の圧力が１５ｃｍＨ_２Ｏの場合、点５４０のプロットにより分かるようにその肺ボリュームは約１６２０ｍｌだけとなる。したがって線分５３８ａの長さから分かるように、ＰＥＥＰを１５ｃｍＨ_２Ｏから１０ｃｍＨ_２Ｏに低下させたときに、概ね１８０ｍｌの肺ボリュームのデ・リクルートメントが生じている。

線分５４８ａで示されるように、ＰＥＥＰを１０ｃｍＨ_２Ｏから５ｃｍＨ_２Ｏに低下させたときに類似の状況が存在する。このケースでは肺ボリュームのデ・リクルートメントは約１２０ｍｌである。

図１２ｂの画面１０２ｇ６で提供されるグラフ及び表データから臨床医は患者１２に対する最適ＰＥＥＰを容易に認識できることを理解されたい。工程５００のリクルートメント手技の直後で２５及び２０ｃｍＨ_２Ｏのより高いＰＥＥＰについては、圧力がより高いために肺胞嚢が呼吸中に全体としてオープン状態に保たれる。このことは肺ボリュームの観点からは有利であるが、圧力が高いために患者を傷害する可能性もある。図１２に示すように呼気が呼気終末圧力まで進むに連れて肺ボリュームはほとんど低下しないこと（すなわち、デ・リクルートメント）になる。

ＰＥＥＰをさらに１５ｃｍＨ_２Ｏまで低下させ、次いでまた１０ｃｍＨ_２Ｏまで低下させるに連れて、ボリュームの差が発生することになると共に、グラフ１１０内で曲線５４８が曲線５１６の下側に離れる。臨床医は１０ｃｍＨ_２ＯのＰＥＥＰでは、肺ボリュームのうち１５ｃｍＨ_２ＯのＰＥＥＰでオープンさせていた部分は、ディノスタティック曲線を上昇させる間の吸気の過程で圧力を１０ｃｍＨ_２ＯのＰＥＥＰから１５ｃｍＨ_２Ｏまで増加させるに連れて閉じた状態に維持される。この差（図１２ａ及び１２ｂに示した例では、１８０ｍｌであり、図１４の線分５３８ａにあたる）は、ＰＥＥＰが１５ｃｍＨ_２Ｏから１０ｃｍＨ_２Ｏまで低下したときの肺ボリュームの「デ・リクルートメント」を表している。逆に、ＰＥＥＰを１０ｃｍＨ_２Ｏから１５ｃｍＨ_２Ｏまで増加させるとボリュームが「リクルートされる」ことになる。

さらにＰＥＥＰを５ｃｍＨ_２Ｏまで低下させると、線分５４８ａで示すように肺ボリュームは１２０ｍｌの追加のデ・リクルート損失が生じる。グラフから分かるように、肺は１５ｃｍＨ_２Ｏ未満のＰＥＥＰ設定でボリュームが低下する、すなわち「デ・リクルート状態」となり始め、またこれにより１５ｃｍＨ_２Ｏが患者１２に最も相応しいすなわち最適なＰＥＥＰであることが示唆される。最適ＰＥＥＰの選択の際に臨床医は、１０ｃｍＨ_２ＯのＰＥＥＰを超える肺ボリュームのリクルートメントを得るためにＰＥＥＰを１５ｃｍＨ_２Ｏに設定することがある。所望であれば工程５００の位置などこの前に、リクルートメント手技を実施することがある。あるいは臨床医はＰＥＥＰを１０ｃｍＨ_２Ｏのままにすることがあり、これは当該ＰＥＥＰレベルである種のリクルートメントが得られるためである。

機能的残気量の決定に関連して上述したように、換気器１０により実施されるある種の手技や患者１２に対して実施される治療手技に関連して、適当なＰＥＥＰの決定が自動的に実施されるように設定することができる。

リクルートメントまたはデ・リクルートメントの量の決定の際にＰＥＥＰを低下させる例について前述したが、本技法はさらにＰＥＥＰの増分式の増加値を用いて実施されることもあることが理解されよう。

様々な代替形態及び実施形態も、発明と見なせる対象を具体的に指摘し明確に特許請求している添付の特許請求の範囲の域内にあるものと企図される。また、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。

本発明の一実施形態による患者を換気するための機械式換気器及び関連する装置の全体図である。本発明の一実施形態での使用に適した気管圧力センサを備えた気管内チューブの図である。本発明の一実施形態で使用するための初期表示画面を表示している換気器表示ユニットの図である。本発明の一実施形態で利用される複数の画面間の関係を表したチャートである。本発明の一実施形態に従って機能的残気量データ及び関連データを表示するための表示画面の図である。本発明の一実施形態による図５に示した表示のスケール調整に使用するディスプレイの図である。本発明の一実施形態により機能的残気量の計測を実施するための工程を表した流れ図である。本発明の一実施形態による機能的残気量の決定に影響を及ぼすイベント及び動作のログを表示しているディスプレイの図である。本発明の一実施形態によるＰＥＥＰの変化の機能的残気量に対する影響を表したディスプレイの図である。本発明の一実施形態によるリクルートメント手技前及び後におけるＰＥＥＰ及び機能的残気量の変化を表したディスプレイの図である。本発明の一実施形態によるＰＥＥＰ変化の機能的残気量の対応する変化に対する関係を表したディスプレイの図である。本発明の一実施形態によるスパイロメトリ・データを表したディスプレイの図である。本発明の一実施形態による図１０に示した画面に対してセットアップ調整を行うためのディスプレイの図である。本発明の一実施形態による機能的残気量、ＰＥＥＰ、及びリクルートを受けた肺ボリュームの間の関係を表したディスプレイの図である。本発明の一実施形態による機能的残気量、ＰＥＥＰ、及びリクルートを受けた肺ボリュームの間の関係を表したディスプレイの図である。本発明の一実施形態による図１２ａ及び１２ｂに示した関係を得るための方法を実施するための工程を表した流れ図である。本発明によりリクルート／デ・リクルート・ボリュームを決定する方法を表した本発明の一実施形態によるグラフである。

符号の説明

１０換気器
１２患者
１４空気コンジット
１６酸素コンジット
１８フローセンサ
２０バルブ
２２フローセンサ
２４バルブ
２６中央処理ユニット
２８コンジット
３０吸気肢
３２呼吸回路
３４Ｙ字接続器
３６患者肢
３８患者の肺
４６呼気肢
５４バルブ
５６フローセンサ
５７フロー／圧力センサ
５８圧力ポート／ライン
６０圧力ポート／ライン
６２フロー計測ユニット
６４気体モジュール
６６圧力計測ユニット
６８気体採集ライン
７０気体分析器
７２データバス
７４中央処理ユニット
７６換気器表示ユニット
７８データバス
８０手技ボタン
９０気管内チューブ
９２チューブの端
９４圧力センサ・カテーテル
９６チューブの端
９７カテーテルの中間部分
１００ユーザインタフェース
１０２ディスプレイ
１０２ａ表示部
１０２ｂ表示部
１０２ｃ表示部
１０２ｄ表示部
１０２ｅ表示部
１０２ｆ表示部
１０２ｇ表示部
１０４ａ〜ｆ制御ボタン
１０６制御ノブ
１０８メニュー部分
１１０グラフ部分
１１２表部分
１１６メニューエントリ
１１８スパイロメトリ・セットアップ・エントリ
１２０メニューエントリ
１２２メニューエントリ
２００Ｏ_２ステップの設定
２０２換気器の操作
２０６メニューエントリ
２０８Ｏ_２含量の変更
２１０ＦＲＣ判定頻度の設定
２１２データフィールド
２１４データフィールド
２１５データフィールド
２１６臨界Ｎ_２含量の決定
２１８Ｏ_２含量の増加
２２０Ｎ_２のウォシュアウトの決定
２２２ＦＲＣの決定
２２６ＦＲＣボリューム曲線の作成
２２８最終ＦＲＣ値の決定
２３０Ｏ_２含量の変更
２３２最終ＦＲＣ値の決定
２３４ＦＲＣボリューム曲線
２３６ＦＲＣデータフィールド
２３８ＦＲＣ決定の比較
２４０ＦＲＣ計測値の差の判定
２４４ＦＲＣ値の平均化及び表示
２４５データフィールド
２４６最終値の表示
２４８データフィールド
２５０データフィールド
２５２基準曲線
２５４データフィールド
３００表形式トレンドログ
３０２作表フィールド
３０４カラム
３０６カラム
３０８カラム
３１０カラム
３１２データエントリ
３１４カーソル
３１６メニュー
３２０トレンドログ・ディスプレイ
３２２ＦＲＣデータ
３２４ＲＲデータ
４００データフィールド
４０２データフィールド
４０４データフィールド
４０６データフィールド
４０８ＰＥＥＰ曲線
４０８ａＰＥＥＰ曲線
４１０コンプライアンス曲線
４２０スパイロメトリ・ループ
４２２ディノスタティック曲線
４２４メニューフィールド
４２６データフィールド
４２８データフィールド
４３０データフィールド
４３２データフィールド
４３４データフィールド
４３６データフィールド
５００リクルートメント手技の実施
５０２パラメータの設定
５０４患者の換気
５０６ＦＲＣの決定
５０８ＦＲＣ値
５１０ＰＥＥＰの変更、患者の換気
５１２ＦＲＣの決定
５１４グラフ上の点
５１６データ曲線
５１８スパイロメトリ・データの決定
５２０スパイロメトリ・ループ
５２２ディノスタティック曲線
５２４ディノスタティック曲線の点のプロット
５２６ディノスタティック曲線の点の表示
５２８肺ボリューム差の作表
５３０ＦＲＣ値
５３２ディノスタティック曲線
５３４ＦＲＣ値
５３６ディノスタティック曲線
５３８交差線
５３８ａ交差線分
５４０交点
５４２ＦＲＣ値
５４４ディノスタティック曲線
５４６交点
５４８曲線
５４８ａ交差線分

Claims

患者を換気するため並びに換気器パラメータと患者の機能的残気量の間の関係を決定するための換気器であって、
フロー経路（３２）内にある患者の呼吸気体向けの少なくとも１つの気体フロー制御弁（２０、２４、５４）、及び患者に供給される換気のパラメータを設定及び変更するための該少なくとも１つの気体フロー制御弁向けの制御器（２６または７４）と、
前記患者の呼吸気体の組成特性を計測する気体分析器（７０）と、
前記患者の呼吸気体の定量的特性を計測するセンサ（６２）と、
前記気体分析器及びセンサと結合させていると共に複数のパラメータ値において患者の機能的残気量を決定している中央処理ユニット（２６または７４）と、
前記中央処理ユニットと結合させていると共に機能的残気量を対応するパラメータ値に関係付けるデータを表示するディスプレイ（１０２）と、
を備える換気器。
前記少なくとも１つの気体フロー制御弁及び制御器は患者に供給されるＰＥＥＰを含むパラメータを確定及び変更しており、前記中央処理ユニットはさらに複数のＰＥＥＰにおいて患者の機能的残気量を決定するものとして規定されており、かつ前記ディスプレイは機能的残気量を対応するＰＥＥＰレベルに関係付けるデータを表示する、請求項１に記載の換気器。
前記ディスプレイはＰＥＥＰを対応する機能的残気量に関係付けるデータをグラフ形式または表形式で表示する、請求項２に記載の換気器。
前記少なくとも１つの気体フロー制御弁及び前記制御器はリクルートメント手技を実施しており、かつ前記ディスプレイは該リクルートメント手技の前及び後に取得したデータを表示する、請求項２に記載の換気器。
換気パラメータと換気患者の機能的残気量の間の関係を決定する方法であって、
（ａ）患者に供給される換気のパラメータを変更させる工程と、
（ｂ）複数のパラメータ値において患者の機能的残気量を決定する工程と、
（ｃ）機能的残気量を対応するパラメータ値に関係付けるデータを表示する工程と、
を含む方法。
工程（ａ）はさらに患者に供給されるＰＥＥＰを変更させるものとして規定され、工程（ｂ）はさらに複数のＰＥＥＰにおいて患者の機能的残気量を決定するものとして規定され、かつ工程（ｃ）はさらに機能的残気量を対応するＰＥＥＰレベルに関係付けるデータを表示するものとして規定される、請求項５に記載の方法。
工程（ｃ）はさらにＰＥＥＰを対応する機能的残気量に関係付けるデータをグラフ形式または表形式で表示するものとして規定される、請求項６に記載の方法。
リクルートメント手技を実施する工程をさらに含むと共に、工程（ｃ）はさらに該リクルートメント手技の前及び後に取得したデータを表示するものとして規定される、請求項６に記載の方法。
換気患者に対する様々なＰＥＥＰレベルに関連して肺ボリュームのリクルートメント／デ・リクルートメントを指示するための装置であって、
患者を換気器から換気させるための呼吸気体フロー経路（３２）内にある少なくとも１つの気体フロー制御弁（２０、２４、５４）及び該少なくとも１つのバルブ向けの制御器（２６または７４）であって、患者を第１のＰＥＥＰレベルで換気し、ＰＥＥＰを該第１のレベルと異なる第２のレベルに変更し、かつ患者を該第２のＰＥＥＰレベルで換気する少なくとも１つの気体フロー制御弁及び制御器と、
前記第１と第２のＰＥＥＰレベルのうちの一方において患者の機能的残気量を計測するための手段（６４、７４）と、
前記第１と第２のＰＥＥＰレベルのうちの残りの一方において患者の呼吸動作に関するスパイロメトリ・ディノスタティック曲線を決定するための手段（７４）と、
前記一方のＰＥＥＰレベル（５３０）と、該一方のＰＥＥＰレベルに対応するもう一方のＰＥＥＰレベルに関する前記ディノスタティック曲線上の点（５４０）と、の間の機能的残気量に関する肺ボリューム差を決定するための手段（７４）と、
前記肺ボリューム差を、前記第１と第２のＰＥＥＰレベルの間の変更時の肺内のリクルート／デ・リクルート・ボリュームとして表示するためのディスプレイ（１０２）と、
を備える装置。
前記ディスプレイは様々なＰＥＥＰにおける前記肺ボリューム差を肺の機能的残気量に関連させて表示する、請求項９に記載の装置。
さらに、患者に対してリクルートメント手技を実施するための手段を含む請求項９に記載の装置。
換気患者に対する様々なＰＥＥＰレベルに関連して肺ボリュームのリクルートメント／デ・リクルートメントを指示する方法であって、
（ａ）患者を第１のＰＥＥＰレベルで換気し、ＰＥＥＰを該第１のレベルと異なる第２のレベルに変更し、かつ患者を該第２のＰＥＥＰレベルで換気する工程と、
（ｂ）前記第１と第２のＰＥＥＰレベルのうちの一方において患者の機能的残気量を計測する工程と、
（ｃ）前記第１と第２のＰＥＥＰレベルのうちの残りの一方において患者の呼吸動作に関するスパイロメトリ・ディノスタティック曲線を決定する工程と、
（ｄ）前記一方のＰＥＥＰレベルと、該一方のＰＥＥＰレベルに対応するもう一方のＰＥＥＰレベルに関する前記ディノスタティック曲線上の点と、の間の機能的残気量に関する肺ボリューム差を決定する工程と、
（ｅ）前記肺ボリューム差を、前記第１と第２のＰＥＥＰレベルの間の変更時の肺内のリクルート／デ・リクルート・ボリュームとして表示する工程と、
を含む方法。
工程（ａ）はＰＥＥＰを高い方のレベルから低い方のレベルに変更している、請求項１２に記載の方法。
患者に対してリクルートメント手技を実施する初期工程をさらに含む請求項１２に記載の方法。
さらに、様々なＰＥＥＰにおける前記肺ボリューム差を肺の機能的残気量に関連させてグラフ形式または表形式で表示するものとして規定される請求項１２に記載の方法。
患者を換気するため、並びに換気器パラメータと患者の機能的残気量特性との間の関係を決定するための換気器であって、
フロー経路（３２）内にある患者の呼吸気体向けの少なくとも１つの気体フロー制御弁（２０、２４、５４）、及び該少なくとも１つの気体フロー制御弁が患者に供給されるＰＥＥＰを確定及び変更するための制御器（２６または７４）と、
前記患者の呼吸気体の組成特性を計測する気体分析器（７０）と、
前記患者の呼吸気体の定量的特性を計測するセンサ（６２）と、
前記気体分析器及びセンサと結合させている、複数のＰＥＥＰ値において患者の機能的残気量を決定するため並びにＰＥＥＰ変更の増分と得られた機能的残気量との差の関係を決定するための中央処理ユニット（２６または７４）と、
前記中央処理ユニットと結合させていると共に該中央処理ユニットが決定したＰＥＥＰの対応する値に対する前記関係を示すデータを表示するディスプレイ（１０２）と、
を備える換気器。
前記少なくとも１つの気体フロー制御弁及び制御器はＰＥＥＰを増分または減分させており、前記中央処理ユニットは患者の機能的残気量を不活性気体ウォシュインまたはウォシュアウト技法によって決定しており、かつ前記ディスプレイは前記中央処理ユニットが決定した対応するＰＥＥＰ値に対する前記関係を示すデータをグラフ形式または表形式で表示する、請求項１６に記載の換気器。
換気パラメータと換気患者の機能的残気量特性との間の関係を決定する方法であって、
（ａ）患者に供給されるＰＥＥＰを変更させる工程と、
（ｂ）複数のＰＥＥＰ値において患者の機能的残気量を決定する工程と、
（ｃ）ＰＥＥＰ変更の増分と得られた機能的残気量との差の関係を決定する工程と、
（ｄ）工程（ｃ）で決定したＰＥＥＰの対応する値に対する関係を示すデータを表示する工程と、
を含む方法。
工程（ａ）はさらにＰＥＥＰを増分または減分させるものとして規定されており、工程（ｂ）はさらに患者の機能的残気量を不活性気体ウォシュインまたはウォシュアウト技法によって決定するものとして規定されており、かつ工程（ｄ）はさらに工程（ｃ）で決定したＰＥＥＰの対応する値に対する関係を示すデータをグラフ形式または表形式で表示するものとして規定されている、請求項１８に記載の方法。