JP2019506976A - 患者を換気するため換気装置及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、患者を換気するための換気装置に関する。換気装置は、少なくとも流体供給ユニットを含む。あるいは追加的に、患者の肺の一部または肺の内部である少なくとも1つの気道に流体を導くために使用することができ、または、気道から流体を放出するために使用することができる流体放出ユニットを含む。本発明は、また、患者の少なくとも1つの気道の換気中に、少なくとも1つの気道から流体を案内および/または放出し、コンプライアンスの少なくとも1つの値を決定することによって、少なくとも気道のコンプライアンス曲線の少なくとも1つの領域の経路を判定または推定するために、上記換気装置を作動させることによって、少なくとも1つの気道内に流体を案内し、及び/又は、少なくとも1つの気道から流体を排出するために使用することができる制御装置に関する。本発明はまた、換気装置を作動させる方法に関する。

Description

本発明は、患者を換気するための換気装置及び換気方法に関する。その装置は、少なくとも流体供給ユニットを含み、あるいは追加的に、流体放出ユニットを含む。その装置は、少なくとも１つの気道へ、具体的には、患者の肺の一部へ、または、肺の内部へ流体（呼吸ガス）を導くために使用することができ、または、気道から流体を放出するために使用することができる。

患者の換気において、通常、マスクまたはチューブが使用されており、ガスまたはガス混合物、特に酸素及び空気が、低圧において、外部から密閉された気道に供給される。代替手段として、しかしながら、そのようなガスまたはガス混合物が高圧かつ高流量のパルスにおいて、障害物を有さない細いカテーテルを介して、外部に開いた気道に射出される（ジェットベンチレーション）。この方法は、今日では特に、上気道の領域における診断および治療手順において使用されている（気管内または経気管ジェットベンチレーション）。この方法は、また、病院の外における緊急事態や病院での切迫した状況において使用することができる。

経気管ジェットベンチレーションにおいて、患者には、酸素または流体がカテーテルによって供給される。そのカテーテルは、皮膚を通して直接的に、または、そこに配置されたカニューレを介して気管に導入される。これらの手順（経気管／気管内）は、困難気道の管理のため、特に、患者が従来の手段によっては換気又は挿管できない状態（いわゆる「換気ができない、挿管ができない状況」と呼ばれる）において、現在有効なアルゴリズムを構成する。

また、ＷＯ２００８／１１３７５２Ａ１及びＷＯ２０１５／００４２２９Ａｌは、それぞれ、換気（吸気及び呼気）をもっぱらカテーテルを介して実施することが可能なガス流逆転装置を開示している。

人工的または機械的換気は、管理された方法、または、自発呼吸をサポートする形で行われる。前者においては、人工呼吸器（レスピレータ）は、呼吸パターンの完全な制御を有し、後者においては、少なくとも部分的に自発呼吸をしている患者が、呼吸パターンに相応の影響を持つ。しかし、すべての形態の換気の共通点は、人工呼吸器がほぼ独占的に吸気相に影響することである。人工呼吸器の観点からは、呼気は受動的に実施される、つまり、肺及び胸部の弾性繊維要素に蓄えられたエネルギーが、呼気を起こさせる。

様々な換気方法が知られている。通常は、ボリューム制御換気は、すべての換気パラメータが指定され、実行される。ターゲットパラメータと制御パラメータは一回換気量Ｖ_Ｔである。その結果、気道圧力は、選択したボリュームと患者の肺システムの条件に依存する。このため、調整パラメータは、流量、呼吸数とＰＥＥＰ（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｅｎｄ−ｅｘｐｉｒａｔｏｒｙ ｐｒｅｓｓｕｒｅ：呼気終末陽圧）である。呼気終末陽圧は、換気中に肺の中に人工的に生成され、呼気の完了時に残存している正圧を意味する。

圧力制御換気において、最初の高流量は、規定した高吸気圧レベルに到達し始めると低減される。このため、ターゲットパラメータと制御変数は圧力である。体積流量の調整は、ここではできない。

患者の自発呼吸とは対照的に、人工換気における流体は、気道の弾性に抗して供給される。胸腔の圧力の増加の結果として、ＰＥＥＰは心臓への静脈還流を減少させ、その結果として、心拍出量が低下し得る。逆に、上下大静脈において充血が生じ、上流の器官において対応する圧力増加を生じさせる。ＰＥＥＰのレベルに応じて、これは、脳、肝臓、腎臓および他の器官の損傷や機能的な制限をもたらし得る。

ここから始まるが、本発明は、改良された換気方法を提案することを目的とする。具体的には、その換気は、可能な限り個別化された態様において実施されることを意図しており、具体的には、換気される患者の性質が十分に考慮される。さらに、換気はできるだけ穏やかに行われるべきで、呼吸器や他の臓器の損傷は、どのような場合においても避けるべきである。さらに、そのような換気を実施し得る換気装置が提案される。

この目的は、請求項１及び９の機能を備えた換気装置によって達成され、また、請求項１３及び２２の特徴を有する方法によって達成される。換気装置及び方法の有利な発展及び構成は、それぞれの従属請求項の主題である。従属請求項に個々に列挙された特徴は、技術的意味のあるあらゆる好適な方法で互いに組み合わせることができ、本発明の更なる実施形態を定義することができることに留意すべきである。また、特許請求の範囲に記載の特徴は、提示される本発明のさらに望ましい実施形態とともに、本発明の本明細書において、正確に記載され、詳細に説明される。

患者を換気するための第一の換気装置に係る本発明は、少なくとも、流体供給ユニット、あるいは、追加的に、流体放出ユニットを備え、流体を少なくとも一つの気道へ、すなわち、患者の肺の一部へ、あるいは、肺の中へ供給することに好適であり、あるいは、この気道からその流体を放出するために好適である。さらに、換気装置は制御装置を備え、患者の少なくとも一つの気道の換気中において、すなわち、上記換気装置の操作による少なくとも一つの気道への流体の供給及び／またはその少なくとも一つの気道からのその流体の放出の間において、少なくとも一つの気道のコンプライアンス曲線の少なくとも１つの小領域のプロファイルを決定、または、追加的に、推定するために好適である。コンプライアンス曲線の少なくとも１つの小領域のプロファイルの上記決定、または、追加的に、上記推定は、少なくとも１つの気道から流体を案内および／または放出し、そのコンプライアンスの少なくとも１つの値を決定することによって、実施される。

上記コンプライアンスのために以下が適用される：
Ｃ＝Ｖ／デルタｐ［ミリリットル／ミリバール］

コンプライアンスは、圧力差デルタＰ［ミリバール］だけ気道内の圧力が変化するように、どのくらいの流体、すなわち、体積Ｖ［ミリリットル］が、少なくとも一つの気道に導入され、あるいは、その気道から放出されるかを示す。制御装置は、決定され、または、追加的に推定された上記コンプライアンスカーブの少なくとも一つの小領域のプロファイルを考慮に入れ、圧力Ｐ１及びＰ２と共に圧力インターバルの位置を決定し、上記換気装置を、少なくとも一つの換気プロセス、すなわち、一つの吸気及び／または一つの呼気が、これらの圧力Ｐ１とＰ２の間において実施され、この換気プロセスにおける上記コンプライアンスの絶対値が最大になるように、設定する。

上記コンプライアンスの絶対値は、正負に関わらず、そのコンプライアンスの値を示す。

発明の基本的な考え方は、最小限のエネルギーの入力で、患者の換気を行うことである。患者の気道に低いエネルギーを入力することは、また、患者の気道および他の器官への最小の損傷を意味する。エネルギー入力のそのような最小化は、要求される一回換気量Ｖ_Ｔが患者に供給される可能な最低圧力の決定を通じて達成される。圧力間隔のこれらの圧力ＰＩ及びＰ２は、換気患者のそれぞれの実際のコンプライアンスに基づいて決定される。

特に、そのコンプライアンスカーブのプロファイルは、少なくとも一つの換気プロセス（吸気及び／または呼気）において、決定され、あるいは、（例えば、経験値に基づいて）追加的に推定される。特に、それは、具体的には、定義された体積Ｖ（あるいはＶ_Ｔ）が、可能な限り小さな圧力インターバルで供給されることができる、コンプライアンスカーブの小領域である。

特に、コンプライアンスカーブのプロファイルを決定するためには、流体の体積、望ましくは最大でも１００ｍｌという小さな体積、特に好ましくは最大でも５０ｍｌが、流体供給ユニットを介して少なくとも一つの気道に供給される。この体積の供給の間、及び／または、好ましくは供給の後、少なくとも一つの気道におけるデルタｐの圧力変化が計測され、コンプライアンスの値が決定される。そして、経験値が考慮されるか否かに関わらず、適切であれば、この患者のコンプライアンスについて既に決定された値が考慮され、少なくとも、コンプライアンスカーブの小領域のプロファイルが推定される。あるいは、さらなる（小さい）体積が供給され、各圧力変化デルタｐが決定される。コンプライアンスについてのこれらの値から、少なくともコンプライアンスカーブの小領域のプロファイルが（精度を増しつつ）決定され、及び／または、推定される。さらに、圧力Ｐ１及びＰ２と共に、患者の次の換気に提供されるコンプライアンスカーブのプロファイル、及び、圧力インターバルの望ましい位置は、コンプライアンス値の減少または増加する絶対値に基づいて、決定または推定される。

特に、必要な一回換気量Ｖ_Ｔが可能な最低エネルギーの入力において供給されるように、少なくとも次の変数の一つ―ＰＥＥＰ、呼吸数、体積流量―が予め設定され得る。望ましくは、換気プロセスの決定及び評価の後に、これらの各変数はさらに適合され、そこで設定されたパラメータの下で、あらかじめ規定された一回換気量Ｖ_Ｔが供給される。

流体供給ユニットと、選択的に、流体放出ユニットは、少なくとも一つの加圧ガスの供給源、または、患者の少なくとも一つの気道に流体（例えば、患者の換気を確実にするために適したガスまたはガス混合物）を供給し、及び、放出する装置を含む。望ましくは、圧縮ガス源は、独占的に存在する、または、上述のガス流反転装置を介して呼気が実施され、流体が気道内に内腔を介して導入され、同じ内腔を介して再び放出される。

制御装置は、少なくともコンプライアンス曲線の小領域のプロファイルを決定、または、追加的に推定するために好適である。コンプライアンスカーブの決定は、少なくとも一つの気道からの流体の供給及び／または放出による換気中において、コンプライアンスの少なくとも一つの値を決定することによって実施される。患者のコンプライアンスカーブのプロファイルは、特に、少なくとも一つのコンプライアンスの値を考慮に入れて推定され得る。

特に、具体的には、制御装置は、少なくとも１つの圧力センサーの測定値に依拠し、流体供給ユニットによって供給され、流体放出ユニットによって放出される体積の流れを監視する。

特に、各気道に存在する圧力は監視、及び／または、測定され、計算的に推定、あるいは、決定される。そこで、望ましくは、圧力センサーは気道に配置され、換気の間であっても、気道において、継続的な圧力測定が特に可能となる。

圧力センサーのそのような配置は、コンプライアンスカーブの決定において、特に有利である。これにより、それぞれ変化する圧力デルタｐが、流体の体積、または、体積の一部の継続的または段階的な供給の間において、決定できる。

望ましい形態によれば、制御装置は、少なくとも換気プロセスの吸気または呼気の間において、コンプライアンスの複数の値を決定し、これらから、少なくとも一つの後続の換気プロセスのために、コンプライアンスの絶対値が最大となる圧力Ｐ１とＰ２と共に圧力インターバルの位置を決定する。特に、制御装置は、連続的またはあらかじめ定義可能な時間間隔において、コンプライアンスのための値を決定する。各換気プロセスにおいて、少なくとも５のコンプライアンスの値、望ましくは、少なくとも１０のコンプライアンスの値が、望ましくは決定される。

特に、各換気プロセスにおいて決定されるコンプライアンスの値は調整可能である。望ましくは、呼気において、吸気とは異なる数の値が決定される。

特に、制御装置によって、複数の換気プロセスにわたって継続的に（いわば、一つの換気プロセスの間だけではなく、各換気プロセスの間において）、コンプライアンスの値が決定される。圧力Ｐ１とＰ２と共に圧力インターバルの位置が、各後続の換気プロセス、または、連続する複数の換気プロセスのために、選択的に改めて決定される。

特に、制御装置は、圧力インターバルの決定された位置、圧力インターバル自体、及び、決定されたコンプライアンスの機能として、少なくとも後続する換気プロセスのために、少なくとも以下のパラメータを決定する：
― 一回換気量Ｖ_Ｔ ［ミリリットル］、
― 圧力Ｐ１及び圧力Ｐ２［ミリバール］、
― 換気周波数Ｆ［１／秒］

換気装置の望ましい形態によれば、患者の気道の内側に少なくとも一つの圧力センサーが配置され、少なくとも一つの気道の内側の計測によって、気道内の圧力が決定される。

吸気の間における少なくとも圧力の上昇、すなわち、デルタｐ／デルタｔ［ミリバール／秒］が、換気装置によって、制御され、制限される。

換気装置の望ましい形態によれば、呼気の間における少なくとも一つの圧力低下、すなわち、デルタｐ／デルタｔ［ミリバール／秒］が、換気装置によって、制御され、制限される。

換気装置の望ましい形態によれば、圧力上昇及び圧量低下が、制御され、制限される。

望ましくは、圧力上昇または圧力低下の絶対値は、最大でも、４０ｍｂａｒ／ｓ［ミリバール／秒］、特に最大でも３０ｍｂａｒ／ｓ、望ましくは最大でも２０ｍｂａｒ／ｓに制限され得る。

さらに、換気装置を操作する（第一の）方法が提案され、具体的には、本発明の換気装置による。換気装置は、患者の換気のために提供される。その方法は、少なくとも以下のステップを含む：

a）換気装置を操作することにより、少なくとも一つの気道、すなわち、患者の肺の一部または肺に流体を供給し、及び／または、この気道から流体を放出する；
b）ステップａ）における流体の供給及び／または放出によって、少なくとも一つの気道のコンプライアンスカーブの少なくとも一つの小領域のプロファイルを決定または追加的に推定し、コンプライアンスのために以下が適用されて、コンプライアンスの少なくとも一つの値を決定し：
Ｃ＝Ｖ／デルタｐ［ミリリットル／ミリバール］；
上記においてコンプライアンスは、気道における圧力が圧力変化デルタｐ［ミリバール］で変化するように、どのくらいの流体、すなわち、体積Ｖ ［ミリリットル］が少なくとも一つの気道に導入され、または、その気道から放出されるのかを示し；
ｃ）ステップｂ）において決定され、または、追加的に推定されたコンプライアンスカーブの少なくとも一つの小領域のプロファイルに沿って、圧力Ｐ１とＰ２による圧力インターバルの位置を決定し、上記において、コンプライアンスの絶対値は、この圧力インターバル、すなわち、吸気及び／または呼気において実施される換気プロセスのために可能な限り高く；
ｄ）ステップｃ）に続く少なくとも一つの換気プロセスにおいて、ステップｃ）において決定された圧力インターバル内で、流体を供給及び／または放出する。

換気装置に関して提案された事項は、換気方法にも等しく適用され、その逆も同様に適用される。

したがって、方法は、可能な限り低いエネルギー入力で患者を換気するために提案される。エネルギー入力の最小化は、要求される一回換気量Ｖ_Ｔが患者に供給される可能な最低圧力の決定を通じて達成される。圧力インターバルの圧力Ｐ１とＰ２は、換気される患者の実際の各コンプライアンスによって決定される。

特に、ステップｂ）において、少なくとも換気プロセスの吸気または呼気の間において、コンプライアンスのための複数の値が決定され、ステップｃ）において、少なくとも一つの後続の換気プロセスのために、圧力Ｐ１とＰ２による圧力インターバルの位置が決定され、コンプライアンスの絶対値が最大となる。特に、制御装置は、継続的または、予め定義可能な時間間隔において、コンプライアンスの値を決定する。少なくとも５つのコンプライアンスの値、特に望ましくは、少なくとも１０のコンプライアンスの値が、望ましくは、各換気プロセスのために決定される。

望ましくは、ステップｂ）、ｃ）及びｄ）は、継続的に実施され、圧力Ｐ１とＰ２による圧力インターバルの位置は、各後続の換気プロセス、または、複数の連続する換気プロセスのために、選択的に新たに決定される。

望ましい形態によれば、ステップｃ）において決定される圧力インターバルの位置の機能、圧力インターバル自体の機能、及び、決定されたコンプライアンスの機能として、少なくとも後続の換気プロセスのために、少なくとも以下のパラメータの一つが決定される：
― 一回換気量Ｖ_Ｔ［ミリリットル］、
― 圧力Ｐ１及び圧力Ｐ２［ミリバール］、
― 換気周波数Ｆ［１／秒］

望ましい形態によれば、圧力は気道内の測定によって決定される。

有利な形態によれば、吸気の間における少なくとも圧力上昇、すなわち、デルタｐ／デルタｔ［ミリバール／秒］が、制御され、制限される。

換気装置の望ましい形態によれば、呼気の間における少なくとも圧力低下、すなわち、デルタｐ／デルタｔ［ミリバール／秒］が、制御され、制限される。

望ましくは、圧力上昇及び圧力低下が、制御され、制限される。

望ましくは、圧力上昇または圧力低下の絶対値は、最大でも４０ｍｂａｒ／ｓ［ミリバール／秒］、特に最大でも３０ｍｂａｒ／ｓ、望ましくは最大でも２０ｍｂａｒ／ｓに制限される。

特に、吸気中における少なくとも一つの流体を供給するための通路として、最大でも３０ｍｍ^２［平方ミリメートル］の断面を有するカテーテルを使用して患者の換気が行われる。

特に、そのような小断面（吸気及び呼気は、もっぱら、この内腔を介して行われる）によって、圧力上昇は、吸気中のみならず、呼気の間においても制限される。

特に、流体放出ユニットにおいて、抵抗（具体的には、流動抵抗のようなもの）が与えられ、呼気の間における圧力低下を制限及び制御する。

換気装置及び方法のために、患者の少なくとも一つの気道に提供されるコンプライアンスカーブの小領域は、特に、最初に決定され、そして、適切であれば、追加的に推定されるということは、等しく適用される。このため、規定された体積Ｖ（例えば、５０または１００ｍｌ［ミリリットル］；選択的にＶ_Ｔも）が供給される間に圧力上昇が計測される。

さらに、ＰＥＥＰレベルが、特に、その後決定される（いわば、圧力Ｐ１及びＰ２の下方の圧力）。さらに、患者のその後に換気に適用されるためのＰＥＥＰレベルを決定するために、いくつかの換気プロセスが、異なるＰＥＥＰレベルにおいて、最初に実施される。

さらに、問題となっている患者に予測される一回換気量Ｖ_Ｔが設定される。この一回換気量Ｖ_Ｔは、さらに、例えば、ＣＯ_２レベルの監視に基づいて、適合させられる。代替的に、あるいは、追加的に、ＣＯ_２レベルは、換気プロセスの周波数に影響を受けるようにし得る。

特に、少なくとも一つの気道に作用するずり応力が最小化されるように、換気の間、圧力上昇及び／または圧力低下が、制御され監視される。

いずれにしても、しかしながら、換気装置及び／または方法は、換気プロセスの間におけるコンプライアンスの絶対値が最大となることを確かなものとし、あるいは、特に、言い換えると、
（１）提供される流体の体積が最大となるような圧力インターバルにおいて、換気は実施される。
（２）流体の規定の体積Ｖあるいは一回換気量Ｖ_Ｔの供給または放出は、可能限り小さい圧力インターバル内において実施される。

本発明は、特に、（第二の）患者の換気方法及び／または、特に、本発明にかかる換気装置の操作方法に関連する。当該換気装置は、患者の換気のために提供される。

第二の方法は、また、患者の気道への可能な限り低いエネルギー入力が達成される患者の換気に係る。第二の方法によれば、換気装置によって患者の肺の吸気の間に供給される流体、または、患者の換気の間、患者の肺からの呼気の間に放出される流体は、積極的かつ継続的に（いわば、時間の各ポイントにおいて）制御される。積極的な制御は、換気装置によって供給され、放出される流体の継続的な圧力変化を含む。継続的に変化した圧力は、特に、気道内の圧力であって、したがって、肺の内部である。この圧力は、換気装置の端部、例えば、気道に到達するカテーテルにおけるセンサーにおける計測によって決定される。

継続的な圧力変化は、特に、換気プロセスの間において、換気装置を介して肺へのまたは肺からの流体供給レート及び流体放出レート［ミリバール／秒］の継続的な制御という結果になる。特に、肺の内部に存在する流体の体積は、このため、継続的に変化する。

肺の中の流体の体積の変化の間、換気装置を介する肺へのまたは肺からの流体供給レート及び／または流体放出レートは、望ましくは変化せず、これにより、実質的に一定を維持する。流体供給レートと流体放出レートは、同じ大きさであってもよいが、必ずしも、対応する必要はない。さらに、流体供給レートは、一つの吸気プロセスから次の吸気プロセスにかけて変化してもよい。このことは、特にそれらとは独立して、連続する呼気プロセスの間における流体放出プロセスにも適用される。

特に、圧力変化がなく、また、特に、ある時間間隔において肺の中に存在する流体の体積に変化がない状態は避けられる。望ましくは、圧力変化がなく、及び／または、肺の中に存在する流体の体積に変化がないような時間間隔は、最大でも０．５ｓ［秒］、特に最大でも０．２ｓ［秒］、望ましくは最大でも０．１ｓの長さであり、特に、（もっぱら）流体の逆流（いわば、流体の供給から流体の放出への切り替え、及び、その逆）時間に関する。

圧力は、特に、患者自身によって計測され、換気装置から流出する領域、すなわち、流体を輸送する内腔（チューブ／カテーテル）から、患者の気道にかけての領域において特に有利である。代替的に、及び／または、追加的に、圧力は、換気装置内において計測される。

特に、換気装置内の圧力は、患者の気道内の圧力と対応しない。特に、気道内の圧力の継続的な変化は、換気装置内の少なくとも断続的に一定の圧力によって設定され得る。

また、気道内の圧力の変化は、特に、流体供給レートまたは流体放出レートがゼロの場合であっても計測可能である。この変化は、特に、気道自体の特性による。しかしながら、（第二の）方法は、流体供給レート、流体放出レート（ゼロではない）及び圧力変化との関係に向けられている。ゼロの流体供給レート及び流体放出レートは、可能な限り回避されるべきである（最大の時間間隔は０．５ｓ［秒］、特に０．２ｓまたは０．１ｓであり、流体の逆流時だけであり；適切であれば、例えば、圧力計測を実施するために、２．０ｓまでのより長い時間間隔も可能であり、そのような延長された時間間隔は、少なくとも３０ｓ、特に少なくとも２分、望ましくは少なくとも５分の間隔をおいてのみ提供される。）。この目的のため、流体供給レート及び流体放出レートは、特に、（もっぱら）換気装置によって予め規定されており、気道内の圧力は監視される。

特に、例えば、正弦またはのこぎり歯型の呼吸パターン（時間［秒］対する圧力［ミリバール］）が設定され、カーブの上昇（時間に対する圧力）が継続的にゼロと等しいということはなく、流体の逆のときにおいてのみ、最大でも０．５ｓ［秒］、特に最大でも０．２ｓ、望ましくは最大でも０．１ｓの時間間隔においてゼロと等しく、特に望ましくは生じない。

第二の方法の文脈において、呼吸パターンは、換気装置によって、望ましくは換気の間、常に、患者のために予め規定される。すなわち、流体供給レート（吸気フロー）及び流体放出レート（呼気フロー）は換気装置によって（のみ）制御されて決定される（患者によってではない）。

特に、流体の供給、及び、適切であれば、追加的に、流体の放出は、もっぱら換気装置を介して、または、患者の気道に挿入された少なくとも一つの内腔を介して実施される。

継続的な圧力の変化は、流体の供給及び流体の放出の実施が速すぎもせず、遅すぎもしないことを確保し、このため、気道、特に、肺の組織の実施損傷を回避、あるいは、少なくとも最小化する。

さらに、流体の供給と流体の放出は、例えば、有利な圧力インターバル（いわば、第一の高い圧力と、第二の低い圧力の間において）と予め規定可能な換気周波数において、気道のコンプライアンスを考慮して実施され得る（第一の方法及び換気装置を参照のこと。それは、第二の方法にも等しく適用され得る）。

特に、第二の形態において、０．５ｓ［秒］より長い、特に０．２ｓより長い、望ましくは０．１ｓよりも長い換気ポーズ（すなわち、気道への、あるいは、気道からの流体の流れがない）が回避され、望ましくは生じない。予め規定した換気リズム（吸気と呼気の周波数、及び／または、レート）を維持するため、あるいは、（予め規定した圧力において）供給される流体の量を制限するため、公知の換気方法において、そのような換気ポーズは回避される。さらに、公知の換気方法において、換気ポーズは、肺の特性（例えば、コンプライアンス）によって（無作為に）生じる、または、これらに影響される。しかしながら、換気ポーズは、その他の時間において、流体の供給や流体の放出が強められたり、さらに迅速に実施されたりする必要があるという結果を生じる（患者の気道または肺への流体のより大きなフロー及びより高いエネルギー入力）。

この問題は、第二の形態において解決される。第二の形態において、換気ポーズは（ほとんど）回避され、流体の供給または流体の放出は、そこで、他の時間において、低減された流体のフロー、及び、したがって、より低いエネルギー入力において、実施される。

（第二の）方法に加えて、特に、本発明による（第二の）換気装置として、（第二の）換気装置もまたクレームされる。換気装置は、患者の換気のために使用され、少なくとも、流体供給ユニットと、または、追加的に、流体放出ユニットを含み、患者の少なくとも一つの気道、例えば、肺の部分への、あるいは、肺の中へ供給し、または、その気道から流体を放出するのに好適である。換気装置は、さらに、制御装置を含み、患者の少なくとも気道の一つの換気の間、すなわち、少なくとも一つの気道への流体の供給及び／または少なくとも一つの気道からの流体の放出の間、換気を制御するの好適であり、すなわち、特に、以下の変数の少なくとも一つのプロファイルを制御するのに好適である：患者の気道内の圧力（例えば、換気装置による測定によって、及び、適切であれば、気道内の圧力の評価によって）、流体の供給レート、流体の放出レート、気道内の体積など。

制御装置は、換気プロセスの間、少なくとも吸気全体の間、または、少なくとも呼気の全体の間、流体の供給レートまたは流体の放出レートの継続的な制御によって、少なくとも一つの気道の圧力が継続的に変化するように、少なくとも一つの換気プロセスを制御する。

特に、少なくとも吸気の全体の間、実質的に一定の流体供給レート［ミリリットル／秒］であり、または、少なくとも呼気の全体の間、実質的に一定の流体放出供給レート［ミリリットル／秒］であるように、制御装置は少なくとも一つの換気プロセスを制御する。

望ましくは、換気プロセスの間、少なくとも一つの気道内の圧力が継続的に変化するように、制御装置は少なくとも一つの吸気と一つの呼気を有する少なくとも一つの換気プロセスを制御する。

特に、継続的な圧力の変化は、圧力が最大でも０．５ｓ（秒）一定を維持し、特に最大でも０．２ｓ、望ましくは最大でも０．１ｓであることを要し、特に望ましくは、生じない。特に、圧力は、流体供給レートと流体放出レートの切り替えのときにのみ一定である。

第一の換気装置、第二の換気装置、制御装置、第一の方法及び第二の方法に関して述べたことは、本発明の他の主題にも、互いに適用することができる。

特に、制御装置は、換気装置とは独立してクレームされ得る。制御装置は、特に、換気プロセスを制御するのに有益である。それは、どの変数が換気プロセスの制御に使用されるか、それにより、どのパラメータ（最大／最低圧力、最大／最低流体供給レート及び流体放出レートなど）が監視されるかを確定する。

本発明及び技術分野は、図を参照して、以下により詳細に説明される。図は、本発明の特に望ましい形態を示しており、本発明はそれらに限定されない。ここにおいて、同一の構成は同一の符号が付されている。図において、各形態は模試的に示されている：

換気装置と患者を示す図である。 コンプライアンスカーブのプロファイルを示す図である。 圧力／時間ダイヤグラムにおける換気プロセスを示す図である。 体積／時間ダイヤグラムにおける換気プロセスを示す図である。 流体供給レート及び流体放出レート／時間ダイヤグラムにおける換気プロセスを示す図である。 さらなる圧力／時間ダイヤグラムにおける換気プロセスを示す図である。 さらなる体積／時間ダイヤグラムにおける換気プロセスを示す図である。

図１は、換気装置１と、少なくとも一つの気道または肺を有する患者を示す。換気装置１は、流体供給ユニット２及び流体放出ユニット３を含み、流体４を患者の気道５へ、すなわち、肺の部分または肺の中へ供給し、流体４をこの気道５から放出するために好適である。換気装置１は、さらに、制御装置６を含み、患者の少なくとも一つの気道５の換気の間、すなわち、換気装置１による少なくとも一つの気道５への流体４の供給及び／または少なくとも一つの気道５からの流体４の放出の間において、少なくとも一つの気道５からの流体４の供給／または放出によって、及び、コンプライアンス１１の少なくとも一つの値１０の決定によって、少なくとも一つの気道５のコンプライアンスカーブ９の少なくとも一つの小領域８のプロファイル７を決定または、追加的に推定するために好適である。ここで、換気装置１は、内腔断面２８を有し、内部を流体４が流れることができるカテーテル２７を介して患者の気道５と接続されている。換気は、例えば、単一の内腔を介して、特に、ガス流逆転装置を使用して実施される。

図２は、圧力／体積ダイヤグラムにおける、コンプライアンスカーブ９のプロファイル７を示す。圧力１３は横軸にプロットされており、体積１２は縦軸にプロットされている。コンプライアンスカーブ９のプロファイル７は、各患者について個別に決定される。さらに、プロファイル７は、換気中において、変更し得る。

コンプライアンス１１の少なくとも一つの値１０が、この方法の文脈において換気装置１によって、最初に決定される。ここで、コンプライアンス１１のために以下が適用される：
ミリリットル／ミリバール［ｍｉｌｌｉｌｉｔｅｒ／ｍｉｌｌｉｂａｒ］の単位において、Ｃ＝体積Ｖ１２／デルタｐ１４。ここで図示されるコンプライアンスカーブ９の小領域８において、コンプライアンス１１の絶対値は最大である。コンプライアンスカーブ９のプロファイル７の決定または推定によって、流体４の一回換気量Ｖ_Ｔ ［ミリリットル］２２が少なくとも一つの気道５に供給される、圧力１７及び１８と共に圧力インターバル１６の位置１５を決定することが可能になる。少なくとも一つの換気プロセス１９、すなわち、吸気２０及び／または呼気２１が、それぞれ、圧力Ｐ１（１７）と圧力Ｐ２（１８）の間において、一回換気量Ｖ_Ｔ ［ミリリットル］２２において実施されるように、これらの圧力１７及び１８は換気装置１に設定される。

図３は、圧力／時間ダイヤグラムにおける換気プロセス１９を示す。時間２９は横軸にプロットされ、圧力１３は縦軸にプロットされる。換気プロセスは、圧力Ｐ１（１７）と圧力Ｐ２（１８）の間における圧力インターバル１６において実施される。吸気２０における圧力上昇２５、すなわちデルタｐ／デルタｔは、監視され、制御される。さらに、呼気２１における圧力低下２６、すなわちデルタｐ／デルタｔは、監視され、制御される。

図４は、体積／時間ダイヤグラムにおける換気プロセス１９を示す。時間２９は横軸にプロットされ、体積１２は縦軸にプロットされる。圧力インターバル１６において気道５に供給される体積は、一回換気量Ｖ_Ｔ ［ミリリットル］２２として指定される。体積／時間ダイヤグラムにおけるカーブのプロファイルは、圧力のプロファイル（図３参照）に従う。

図５は、流体供給レート及び流体放出レート／時間ダイヤグラムにおける換気プロセス１９を示す。時間２９は横軸にプロットされ、流体供給レート３０（上方、すなわち、正の値）及び流体放出レート３１（下方、すなわち、負の値）は縦軸にプロットされる。流体供給レート３０及び流体放出レート３１は、それぞれ、一定であり、ゼロではない。流体供給レート３０及び流体放出レート３１は、圧力１３が監視されつつ、ユーザーによって手動で換気装置１に設定されてもよいし、換気装置１または制御装置６の制御論理ユニットによって自動制御されてもよい。代替的に、（気道５内の）圧力１３は、図３に示すように、換気周波数Ｆ２３及び／または吸気２０及び呼気２１の予定する継続時間または時間レートにおいて、設定された圧力１３の結果として望ましい流体供給レート３０及び流体放出レート３１が生じるように、例えば、ユーザーによって設定され、例えば、制御論理ユニットによって監視されてもよい。

特に、流体供給レート３０及び流体放出レート３１は、機械的または手動で操作可能な換気装置１として、ＷＯ２００８／１１３７５２Ａ１及びＷＯ２０１４／００４２２９ＡＩから公知であるガス流逆転要素によって設定されてもよい。

図６は、さらなる圧力／時間ダイヤグラムにおける換気プロセス１９を示す。時間２９は横軸にプロットされ、圧力１３は縦軸にプロットされる。換気プロセスは、圧力Ｐ１（１７）と圧力Ｐ２（１８）の間における圧力インターバル１６において実施される。吸気２０における圧力上昇２５、すなわちデルタｐ／デルタｔは、監視され、制御される。さらに、呼気２１における圧力低下２６、すなわちデルタｐ／デルタｔは、監視され、制御される。ここで、吸気２０及び呼気２１の双方の間において、圧力プロファイルの上昇は一定である。

図７は、さらなる体積／時間ダイヤグラムにおける換気プロセス１９を示す。時間２９は横軸にプロットされ、体積１２は縦軸にプロットされる。圧力インターバル１６において気道５に供給される体積は、一回換気量Ｖ_Ｔ ［ミリリットル］２２として指定される。体積／時間ダイヤグラムにおけるカーブのプロファイルは、圧力のプロファイル（図６参照）に従う。また、ここで、吸気２０及び呼気２１の双方の間において、体積プロファイルの上昇は一定である。

図３乃至図７における換気プロセス１９から、換気のポーズはないことがわかる。吸気と呼気の間の各交代は、ポーズなしに実施される。

１ 換気装置
２ 流体供給ユニット
３ 流体放出ユニット
４ 流体
５ 気道
６ 制御装置
７ プロファイル
８ 小領域
９ コンプライアンスカーブ
１０ 値
１１ コンプライアンスＣ
１２ 体積Ｖ
１３ 圧力
１４ 圧力差デルタｐ
１５ 位置
１６ 圧力インターバル
１７ 圧力Ｐ１
１８ 圧力Ｐ２
１９ 換気プロセス
２０ 吸気
２１ 呼気
２２ 一回換気量Ｖ_Ｔ
２３ 換気周波数Ｆ
２４ 圧力センサー
２５ 圧力上昇
２６ 圧力低下
２７ カテーテル
２８ 断面
２９ 時間
３０ 流体供給レート
３１ 流体放出レート

Claims (24)

1. 患者を換気するための換気装置（１）であって、
   少なくとも、流体供給ユニット（２）を含み、あるいは、追加的に、流体放出ユニット（３）を含み、
   流体を少なくとも一つの気道（５）へ、すなわち、患者の肺の一部へ、あるいは、前記肺の中へ供給することに好適であり、あるいは、この気道（５）から前記流体（４）を放出するために好適であり；及び、
   制御装置（６）を含み、前記制御装置（６）は、
   前記少なくとも一つの気道（５）の換気中において、すなわち、前記換気装置（１）の操作による前記少なくとも一つの気道（５）への前記流体（４）の前記供給及び／または前記少なくとも一つの気道（５）からの前記流体（４）の前記放出の間において、前記少なくとも一つの気道（５）からの前記供給及び／または前記放出、及び、コンプライアンス（１１）の少なくとも一つの値（１０）の決定によって、前記少なくとも一つの気道（５）のコンプライアンス曲線（９）の少なくとも１つの小領域（８）のプロファイル（７）を決定、または、追加的に、推定するために好適であり；
   前記コンプライアンス（１１）のために以下が適用され：
   Ｃ＝Ｖ／デルタｐ［ミリリットル／ミリバール］；
   前記コンプライアンス（１１）は、前記気道（５）内の圧力（１３）が圧力差デルタｐ［ミリバール］（１４）だけ変化するように、どのくらいの前記流体（４）、すなわち、体積Ｖ［ミリリットル］（１２）が、前記少なくとも一つの気道（５）に導入され、あるいは、前記気道（５）から放出されるかを示し；
   上記において、前記制御装置（６）は、
   決定され、または、追加的に推定された前記コンプライアンスカーブ（９）の前記少なくとも一つの小領域（８）の前記プロファイル（７）を考慮に入れ、圧力Ｐ１（１７）及びＰ２（１８）と共に圧力インターバル（１６）の位置（１５）を決定し、
   前記換気装置（１）を、少なくとも一つの換気プロセス（１９）、すなわち、１つの吸気（２０）及び／または一つの呼気（２１）が、これらの圧力Ｐ１（１７）とＰ２（１８）の間において実施され、この換気プロセス（１９）における前記コンプライアンス（１１）の絶対値が最大となるように、設定する。
   
2. 前記制御装置（６）は、少なくとも一つの換気プロセス（１９）の少なくとも吸気（２０）または呼気（２１）において、前記コンプライアンス（１１）の複数の値（１０）を決定し、これらから、少なくとも一つの後続の換気プロセス（１９）のために、前記コンプライアンス（１１）の絶対値が最大となるように、前記圧力Ｐ１（１７）及びＰ２（１８）と共に前記圧力インターバル（１６）の前記位置（１５）を決定する、請求項１に記載の換気装置（１）。
   
3. 前記制御装置（６）は、各後続の換気プロセス（１９）または、複数の連続する換気プロセス（１９）のために、前記圧力Ｐ１（１７）及びＰ２（１８）と共に前記圧力インターバル（１６）の前記位置（１５）が、選択的に新たに決定されるように、前記コンプライアンス（１１）の値（１０）を継続的に決定する、請求項１または請求項２に記載の換気装置（１）。
   
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の換気装置（１）であって、前記制御装置（６）は、前記圧力インターバル（１６）の決定された前記位置（１５）、前記圧力インターバル（１６）自体、及び、決定された前記コンプライアンス（１１）の機能として、少なくとも前記後続する換気プロセス（１９）のために、少なくとも以下のパラメータを決定する：
   ― 一回換気量Ｖ_Ｔ（２２）［ミリリットル］、
   ― 圧力Ｐ１（１７）及び圧力Ｐ２（１８）［ミリバール］、
   ― 換気周波数Ｆ（２３）［１／秒］。
   
5. 前記少なくとも一つの気道（５）の内部に圧力センサー（２４）が配置され、前記少なくとも一つの気道（５）内の測定によって前記圧力（１３）が決定される、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の換気装置（１）。
   
6. 吸気（２０）の間における少なくとも一つの圧力上昇（２５）、すなわち、デルタｐ／デルタｔ［ミリバール／秒］が、前記換気装置（１）によって、制御され、制限される、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の換気装置（１）。
   
7. 呼気（２１）の間における少なくとも一つの圧力低下（２６）、すなわち、デルタｐ／デルタｔ［ミリバール／秒］が、前記換気装置（１）によって、制御され、制限される、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の換気装置（１）。
   
8. 望ましくは、前記圧力上昇（２５）または前記圧力低下（２６）の絶対値は、最大でも４０ｍｂａｒ／ｓ［ミリバール／秒］に制限される、請求項６または請求項７に記載の換気装置（１）。
   
9. 患者を換気するための換気装置（１）であって、
   少なくとも、流体供給ユニット（２）を含み、あるいは、追加的に、流体放出ユニット（３）を含み、
   流体（４）を少なくとも一つの気道（５）へ、すなわち、患者の肺の一部へ、あるいは、前記肺の中へ供給することに好適であり、あるいは、この気道（５）から前記流体（４）を放出するために好適であり；及び、
   制御装置（６）を含み、前記制御装置（６）は、
   前記少なくとも一つの気道（５）の換気中において、すなわち、前記換気装置（１）の操作による前記少なくとも一つの気道（５）への前記流体（４）の前記供給及び／または前記少なくとも一つの気道（５）からの前記流体（４）の前記放出の間において、前記換気の制御に好適であり；
   前記制御装置（６）は、前記換気プロセス（１９）の間における流体供給レート（３０）または流体放出レート（３１）の継続的な制御によって、前記少なくとも一つの気道（５）内の圧力（１３）が、少なくとも吸気（２０）全体の間、または、少なくとも呼気（２１）全体の間において、継続的に変化するように、少なくとも一つの前記換気プロセス（１９）を制御する。
   
10. 前記制御装置（６）は、少なくとも吸気（２０）全体の間、実質的に一定の流体供給レート（３０）［ミリリットル／秒］を有し、または、少なくとも呼気（２１）全体の間、実質的に一定の流体放出レート（３１）［ミリリットル／秒］を有するように、少なくとも一つの換気プロセス（１９）を制御する、請求項９に記載の換気装置（１）。
    
11. 前記制御装置（６）は、前記少なくとも一つの気道（５）内の圧力（１３）が前記換気プロセス（１９）の間において継続的に変化するように、少なくとも一つの吸気（２０）及び一つの呼気（２１）で構成される少なくとも一つの換気プロセス（１９）を制御する、請求項９または請求項１０に記載の換気装置（１）。
    
12. 前記圧力（１３）の継続的な変化は、前記圧力（１３）が一定を維持する時間は最大でも０．５ｓ（秒）であることを要する、請求項１１に記載の換気装置（１）。
    
13. 換気装置（１）を操作する方法であって、患者を換気するために提供され、少なくとも以下のステップを含む：
    ａ）前記換気装置（１）の操作によって、少なくとも一つの気道（５）、すなわち、患者の肺の一部または肺に流体（４）を供給し、及び／または、この気道（５）から前記流体（４）を放出する；
    ｂ）ステップａ）における前記流体（４）の前記供給及び／または前記放出、及び、コンプライアンス（１１）の少なくとも一つの値（１０）の決定によって、前記少なくとも一つの気道（５）のコンプライアンスカーブ（９）の少なくとも一つの小領域（８）のプロファイル（７）を決定または追加的に推定し、前記コンプライアンス（１１）のために以下が適用される：
    Ｃ＝Ｖ／デルタｐ［ミリリットル／ミリバール］；
    上記において前記コンプライアンス（１１）は、前記気道（５）における圧力（１３）が圧力変化デルタｐ［ミリバール］（１４）だけ変化するように、どのくらいの、すなわち、体積Ｖ［ミリリットル］（１２）の流体（４）が、前記少なくとも一つの気道（５）に導入され、または、前記気道（５）から放出されるのかを示し；
    ｃ）ステップｂ）において決定され、または、追加的に推定された前記コンプライアンスカーブ（９）の前記少なくとも一つの小領域（８）の前記プロファイル（７）に沿って、前記圧力Ｐ１（１７）とＰ２（１８）と共に圧力インターバル（１６）の位置（１５）を決定し、上記において、前記コンプライアンス（１１）の絶対値は、この圧力インターバル（１６）、すなわち、吸気（２０）及び／または呼気（２１）において実施される換気プロセス（１９）のために最大値となり；
    ｄ）ステップｃ）に続く少なくとも一つの換気プロセス（１９）において、ステップｃ）において決定された前記圧力インターバル（１６）内で、前記流体（４）を供給及び／または放出する。
    
14. ステップｂ）において、少なくとも一つの換気プロセス（１９）の吸気（２０）または呼気（２１）の間において、前記コンプライアンス（１１）のための複数の値（１０）が決定され、ステップｃ）において、少なくとも一つの後続の換気プロセス（１９）のために、前記圧力Ｐ１（１７）とＰ２（１８）と共に前記圧力インターバル（１６）の前記位置（１５）を決定することが可能であり、それにより、前記コンプライアンス（１１）の絶対値が最大値となる、請求項１３に記載の方法。
    
15. ステップｂ）、ｃ）及びｄ）は、継続的に実施され、前記圧力Ｐ１（１７）とＰ２（１８）と共に前記圧力インターバル（１６）の前記位置（１５）は、各後続の換気プロセス（１９）、または、複数の連続する換気プロセス（１９）のために、選択的に新たに決定される、請求項１３または請求項１４に記載の方法。
    
16. 請求項１３乃至請求項１５のいずれかに記載の方法であって、
    ステップｃ）において決定された前記圧力インターバル（１６）の前記位置（１５）の機能、前記圧力インターバル（１６）自体の機能、及び、決定された前記コンプライアンス（１１）の機能として、少なくとも前記後続の換気プロセス（１９）のために、少なくとも以下のパラメータの一つが決定される：
    ― 一回換気量Ｖ_Ｔ （２２）［ミリリットル］、
    ― 圧力Ｐ１（１７）及び圧力Ｐ２（１８）［ミリバール］、
    ― 換気周波数Ｆ（２３）［１／秒］。
    
17. 前記圧力（１３）は前記少なくとも一つの気道（５）内の測定によって決定される、請求項１３乃至請求項１６のいずれかに記載の方法。
    
18. 吸気（２０）の間における少なくとも一つの圧力上昇（２５）、すなわち、デルタｐ／デルタｔ［ミリバール／秒］が、制御され、制限される、請求項１３乃至請求項１７のいずれかに記載の方法。
    
19. 呼気（２１）の間における少なくとも一つの圧力低下（２６）、すなわち、デルタｐ／デルタｔ［ミリバール／秒］が、制御され、制限される、請求項１３乃至請求項１８のいずれかに記載の方法。
    
20. 前記圧力上昇（２５）または前記圧力低下（２６）の絶対値は、最大でも４０ｍｂａｒ／ｓ［ミリバール／秒］に制限される、請求項１８または請求項１９に記載の方法。
    
21. 前記吸気（２０）中における少なくとも一つの流体（４）を供給するための通路として、最大でも３０ｍｍ^２［平方ミリメートル］の断面（２８）を有するカテーテル（２７）を使用して患者の換気が行われる、請求項１３乃至請求項２０のいずれかに記載の方法。
    
22. 換気装置（１）を操作する方法であって、患者を換気するために提供され、少なくとも以下のステップを含む：
    ａ）前記換気装置（１）の操作によって、少なくとも一つの気道（５）、すなわち、患者の肺の一部または肺に流体（４）を供給し、及び／または、この気道（５）から前記流体（４）を放出する；
    ｂ）前記換気プロセス（１９）の間において、継続的に流体供給レート（３０）及び流体放出レート（３１）を制御することによって、前記少なくとも一つの気道（５）内の圧力（１３）を継続的に変化させる。
    
23. 前記圧力（１３）の継続的な変化は、前記圧力（１３）が一定を維持する時間が最大でも０．５ｓ（秒）であることを要する、請求項２２に記載の方法。
    
24. 少なくとも吸気（２０）全体の間、実質的に一定の流体供給レート［ミリリットル／秒］（３０）を有し、または、少なくとも呼気（２１）全体の間、実質的に一定の流体放出レート［ミリリットル／秒］（３１）を有する、請求項２２または請求項２３に記載の方法。