JP2018536510A - パラメータの最適化による呼吸メカニクス及び患者努力の同時推定 - Google Patents
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Description
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- 時間の関数としての気道内圧データを取得するよう構成されている気道内圧センサ及び時間の関数としての気道流量データを取得するよう構成されている気道流量センサと、
前記気道内圧データ及び前記気道流量データのうちの少なくとも1つにおいて呼吸間隔を検出するようプログラムされている電子プロセッサを含む呼吸検出器と、
前記の検出された呼吸間隔にわたる時間の関数としての呼吸筋圧を、
前記呼吸間隔にわたる前記気道内圧データ及び前記気道流量データを、気道内圧、気道流量、及び1回呼吸パラメータ化呼吸筋圧プロファイルを関連付ける肺の運動方程式にフィッティングして、前記1回呼吸パラメータ化呼吸筋圧プロファイルについての最適化されたパラメータ値を生成すること、及び
前記の検出された呼吸間隔にわたる時間の関数としての前記呼吸筋圧を、前記最適化されたパラメータ値を有する前記1回呼吸パラメータ化呼吸筋圧プロファイルとして推定すること
を含む動作により推定するようプログラムされている電子プロセッサを含む呼吸ごと呼吸変数推定器と、
を有する呼吸モニタデバイス。 - 前記1回呼吸パラメータ化呼吸筋圧プロファイルは、1回呼吸区分的直線パラメータ化呼吸筋圧プロファイル又は1回呼吸区分的放物線パラメータ化呼吸筋圧プロファイルである、請求項2乃至4いずれか一項記載の呼吸モニタデバイス。
- 前記呼吸ごと呼吸変数推定器は、
前記呼吸間隔にわたる前記気道内圧データ及び前記気道流量データを、異なる1回呼吸パラメータ化呼吸筋圧プロファイルをそれぞれ有する複数の異なる肺の運動方程式にフィッティングし、
前記の検出された呼吸間隔にわたる時間の関数としての前記呼吸筋圧を、ベストフィットする肺の運動方程式により生成された前記最適化されたパラメータ値を有する前記1回呼吸パラメータ化呼吸筋圧プロファイルとして推定する
ようプログラムされている、請求項1乃至5いずれか一項記載の呼吸モニタデバイス。 - 前記異なる1回呼吸パラメータ化呼吸筋圧プロファイルは、少なくとも1つの1回呼吸区分的直線パラメータ化呼吸筋圧プロファイル及び少なくとも1つの1回呼吸区分的放物線パラメータ化呼吸筋圧プロファイルを含む、請求項6記載の呼吸モニタデバイス。
- 前記異なる1回呼吸パラメータ化呼吸筋圧プロファイルは、異なる時間パラメータ値を有する1回呼吸パラメータ化呼吸筋圧プロファイルを含み、時間パラメータは前記フィッティングすることによりフィッティングされない、請求項6乃至7いずれか一項記載の呼吸モニタデバイス。
- 機械的人工呼吸器と、
前記の検出された時間間隔にわたる時間の関数としての前記の推定された呼吸筋圧を積分することにより、呼吸仕事率(PoB)又は呼吸仕事量(WoB)を推定するようプログラムされている電子プロセッサを含む呼吸仕事率又は仕事量推定器と、
をさらに有する、請求項1乃至8いずれか一項記載の呼吸モニタデバイス。 - 前記呼吸検出器により検出された連続する呼吸間隔について前記呼吸ごと呼吸変数推定器により推定された、時間の関数としての前記呼吸筋圧の傾向線をプロットするよう構成されている、患者又は看護師のステーションモニタ
をさらに有する、請求項1乃至9いずれか一項記載の呼吸モニタデバイス。 - 前記1回呼吸パラメータ化呼吸筋圧プロファイルは、Pmus,profile(t,P0,Pp,Pe)であり、P0は、前記呼吸間隔の開始時における呼吸筋圧を表すフィッティングされたパラメータであり、Ppは、前記呼吸間隔にわたる最大の大きさの負の呼吸筋圧を表すフィッティングされたパラメータであり、Peは、前記呼吸間隔の終了時における呼吸筋圧を表すフィッティングされたパラメータである、請求項1乃至10いずれか一項記載の呼吸モニタデバイス。
- 気道内圧データ及び気道流量データに対して作用する呼吸ごと呼吸変数推定方法を実行するように電子プロセッサにより実行可能な命令を記憶している非一時的な記憶媒体であって、前記方法は、
前記気道内圧データ及び前記気道流量データのうちの少なくとも1つにおいて呼吸間隔を検出するステップと、
前記呼吸間隔にわたる前記気道内圧データ及び前記気道流量データを、気道内圧、気道流量、及び1回呼吸パラメータ化呼吸筋圧プロファイルを関連付ける肺の運動方程式にフィッティングして、前記1回呼吸パラメータ化呼吸筋圧プロファイルについての最適化されたパラメータ値を生成するステップと、
前記の検出された呼吸間隔にわたる時間の関数としての呼吸筋圧を、前記最適化されたパラメータ値を有する前記1回呼吸パラメータ化呼吸筋圧プロファイルとして推定するステップと、
を含む、非一時的な記憶媒体。 - 前記1回呼吸パラメータ化呼吸筋圧プロファイルは、前記呼吸間隔の開始時における初期圧力から、第1の時間Tpにおける最大の大きさの負圧まで延びる下降部分と、前記第1の時間Tpから第2の時間Teまで延びる上昇部分と、前記第2の時間Teから前記呼吸間隔の終了時まで延びる平坦部分と、を有する、請求項13記載の非一時的な記憶媒体。
- 前記フィッティングすることは、線形行列方程式を使用して、前記呼吸間隔の開始時における前記初期圧力P0、前記第1の時間Tpにおける最大の大きさの前記負圧Pp、及び前記第2の時間Teにおける圧力Peを含む、前記1回呼吸パラメータ化呼吸筋圧プロファイルのパラメータについての最適化された値を生成する、請求項14記載の非一時的な記憶媒体。
- 前記線形行列方程式を使用する前記フィッティングすることは、前記呼吸筋圧プロファイルの時間パラメータをフィッティングせず、前記方法は、
複数の異なる時間パラメータ値セットについて前記フィッティングすることを繰り返すステップ
をさらに含み、
時間の関数としての前記呼吸筋圧は、最小のフィッティング誤差を提供する前記フィッティングすることについての前記最適化されたパラメータ値を有する前記1回呼吸パラメータ化呼吸筋圧プロファイルとして推定される、請求項15記載の非一時的な記憶媒体。 - 前記方法は、
複数の異なる1回呼吸パラメータ化呼吸筋圧プロファイル形状について前記フィッティングすることを繰り返すステップ
をさらに含み、
時間の関数としての前記呼吸筋圧は、最小のフィッティング誤差を提供する前記フィッティングすることについての前記最適化されたパラメータ値を有する前記1回呼吸パラメータ化呼吸筋圧プロファイルとして推定される、請求項15乃至16いずれか一項記載の非一時的な記憶媒体。 - 前記線形行列方程式は、前記呼吸間隔の開始時における前記初期圧力P0、前記第1の時間Tpにおける最大の大きさの前記負圧Pp、前記第2の時間Teにおける前記圧力Pe、少なくとも1つの呼吸抵抗パラメータ、及び少なくとも1つの呼吸コンプライアンス又はエラスタンスパラメータを含む、前記フィッティングすることにより最適されたパラメータを表す要素を含むパラメータベクトルを含む、請求項15乃至17いずれか一項記載の非一時的な記憶媒体。
- 前記フィッティングすることは、前記呼吸間隔にわたる前記気道内圧データ及び前記気道流量データを、呼吸器系イナータンスを表すパラメータLを含む肺の二次運動方程式にフィッティングすることを含み、
前記パラメータベクトルは、前記呼吸器系イナータンスLを表す要素をさらに含む、請求項18記載の非一時的な記憶媒体。 - 前記方法は、
前記の検出された時間間隔にわたる前記の推定された呼吸筋圧の積分により、前記呼吸間隔についての呼吸仕事量(WoB)を計算し、前記呼吸間隔の持続時間により正規化するステップと、
予め選択された時間間隔にわたる前記の推定された呼吸筋圧の積分により、呼吸仕事率(PoB)を計算し、前記予め選択された時間間隔の持続時間により正規化するステップと、
のうちの1つをさらに含む、請求項13乃至19いずれか一項記載の非一時的な記憶媒体。 - 前記方法は、
前記検出すること、前記フィッティングすること、及び前記推定することを繰り返して、連続する呼吸間隔を検出し、連続する前記の検出された呼吸間隔にわたる時間の関数としての呼吸筋圧を推定するステップと、
ディスプレイデバイスに、連続する前記の検出された呼吸間隔にわたる時間の関数としての前記の推定された呼吸筋圧を表す傾向線を表示させるステップと、
をさらに含む、請求項13乃至20いずれか一項記載の非一時的な記憶媒体。 - ディスプレイデバイスと、
請求項21記載の非一時的な記憶媒体と、
前記非一時的な記憶媒体を読み出し、前記ディスプレイデバイスに、1つの呼吸間隔未満の時間遅延を伴う連続する検出された呼吸間隔にわたる時間の関数としての推定された呼吸筋圧を表す傾向線を表示させるよう構成されている電子プロセッサと、
を有する呼吸モニタデバイス。 - 気道内圧データ及び気道流量データに対して作用する呼吸ごと呼吸変数推定方法であって、
前記気道内圧データ及び前記気道流量データのうちの少なくとも1つにおいて呼吸間隔を検出するステップと、
前記呼吸間隔にわたる前記気道内圧データ及び前記気道流量データを、気道内圧、気道流量、及び1回呼吸パラメータ化呼吸筋圧プロファイルを関連付ける肺の運動方程式にフィッティングして、前記1回呼吸パラメータ化呼吸筋圧プロファイルと呼吸器系抵抗と呼吸器系エラスタンス又はコンプライアンスとについての最適化されたパラメータ値を生成するステップと、
前記の検出された呼吸間隔にわたる時間の関数としての呼吸筋圧を、前記最適化されたパラメータ値を有する前記1回呼吸パラメータ化呼吸筋圧プロファイルとして推定するステップと、
前記呼吸器系抵抗を、前記呼吸器系抵抗についての前記最適化されたパラメータ値として推定するステップと、
前記呼吸器系エラスタンス又はコンプライアンスを、前記呼吸器系エラスタンス又はコンプライアンスについての前記最適化されたパラメータ値として推定するステップと、
を含み、
前記検出すること、前記フィッティングすること、及び前記推定することは、電子プロセッサにより実行される、方法。 - 前記1回呼吸パラメータ化呼吸筋圧プロファイルは、前記呼吸間隔の開始時における初期圧力から、第1の時間Tpにおける最大の大きさの負圧まで延びる下降部分と、前記第1の時間Tpから第2の時間Teまで延びる上昇部分と、前記第2の時間Teから前記呼吸間隔の終了時まで延びる平坦部分と、を有する、請求項23記載の方法。
- ディスプレイデバイス上に、時間の関数としての前記の推定された呼吸筋圧を表す傾向線を表示するステップと、
前記ディスプレイデバイス上に、時間の関数としての前記呼吸器系抵抗を表す傾向線を表示するステップと、
前記ディスプレイデバイス上に、時間の関数としての前記呼吸器系エラスタンス又はコンプライアンスを表す傾向線を表示するステップと、
をさらに含む、請求項23乃至24いずれか一項記載の方法。
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