JP2020062405A

JP2020062405A - 気道開存性インデックスの決定を伴う心肺蘇生法のための監視換気装置

Info

Publication number: JP2020062405A
Application number: JP2019187559A
Authority: JP
Inventors: リシャール・ジャン−クリストフ; Richard Jean-Christophe; リゴロ・マルソー; Rigollot Marceau; ビダ・ビラル; Badat Bilal
Original assignee: Air Liquide Medical Systems SA
Current assignee: Air Liquide Medical Systems SA
Priority date: 2018-10-15
Filing date: 2019-10-11
Publication date: 2020-04-23
Also published as: BR102019021537A2; US20200114103A1; CA3055739A1; EP3639735B1; EP3639735A1; ES2941519T3; CN111035836A; FR3087127A1; US11426547B2

Abstract

【課題】患者に対して実施される持続時間の継続的な胸部圧迫と弛緩とを伴う心肺蘇生法中に使用することができる監視および／または呼吸補助装置を提供する。【解決手段】ＣＯ2含有量を測定するための手段と、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）１４と、少なくとも１回の胸部収縮の少なくとも１回の持続時間中、少なくとも１つの最大ＣＯ2含有量値（Ｖｍａｘ）および少なくとも１つの最小ＣＯ2含有量値（Ｖｍｉｎ）を決定するようにＣＯ2含有量測定信号を処理し、次いで、ＣＯ2含有量値に基づいて気道開存性インデックスＡＯＩまたは平均インデックスＡＯＩmeanを計算するように構成された信号処理手段１１とを備え、インデックスは、数値またはグラフィカル表現、特に曲線またはピクトグラムの形態でＧＵＩ上に表示される構成とする。【選択図】図１

Description

本発明は、患者に対して実施される継続的な胸部圧迫を備える心肺蘇生法（ＣＰＲ）中に使用することができる監視および／または呼吸補助装置、特にＣＰＲ、すなわち、心停止状態の患者に対して交互する胸部圧迫および弛緩と共に心臓マッサージが実施され、患者のＡＯＩ（すなわち、気道開存性インデックス）の、または平均ＡＯＩの決定および任意選択の表示を伴うＣＰＲ中に呼吸ガスを患者に送達するための医療ベンチレータに関する。

呼吸補助装置または医療ベンチレータとも呼ばれる機械的換気のための医療装置が、現在、呼吸ガス、たとえば酸素富化空気または非酸素富化空気を、呼吸問題のある特定の患者に送達するために使用されている。患者への呼吸ガスの送達は、特にＥＰ−Ａ−３０９３４９８、ＥＰ−Ａ−２９４７３２８、ＥＰ−Ａ−２９８６８５６、ＥＰ−Ａ−２９５４２１３、またはＥＰ−Ａ−２１０２５０４によって述べられているように、現在、モータ駆動の制御されたマイクロブロワ（タービンまたはコンプレッサとも呼ばれる）により行われている。

監視装置を使用して、またはインジケータを備えるベンチレータを使用して、患者に与えられるガス中に存在する気体化合物を監視することが知られている。具体的には、肺ガス交換に起因するＣＯ₂、すなわち、患者の代謝によって生成され、血流によって肺に運ばれ、次いで患者による呼出中に排出されるＣＯ₂を監視することが非常に有用になり得る。したがって、呼気終末ＣＯ₂または呼出の終了時のＣＯ₂を表すｅｔＣＯ₂は、吸入が自然のものであろうと、補助付き、すなわち機械的換気によって得られるものであろうと、個人の呼出中に収集されるガス中の呼出されたＣＯ₂画分の測定値に対応する。文献ＵＳ−Ａ−２０１６／０２８７１７０は、ｅｔＣＯ₂のそのような監視を教示している。

心臓マッサージを使用して心肺停止状態の人に対して実施される心肺蘇生法（ＣＰＲ）中、換気と肺潅流との比だけでなく細胞代謝によって生成されるＣＯ₂の量にも依存する肺胞ＣＯ₂は、ファーストレスポンダ、たとえば医師がＣＰＲの有効性を判定することを可能にするための非常に有用なパラメータである。

理論上、ＣＰＲが有効であるほど、胸部圧迫によって生成される心拍出量は大きくなり、肺に戻るＣＯ₂の量が大きくなる。

そのような理由で、肺胞ＣＯ₂を間接的に反映するｅｔＣＯ₂の監視は、ＣＰＲを非侵襲的に監視するために、すなわち、心臓マッサージ、すなわち交互する胸部圧迫（ＣＣ）および弛緩を実施している間に情報をファーストレスポンダに提供するために、ますます使用されている。

経時的（単位秒）な患者の呼吸ガス中のＣＯ₂含有量の変動のグラフィカル表現は、カプノグラムと呼ばれる。

呼吸循環停止（ＣＲＡ）状態の患者に対するＣＰＲ中、カプノグラムは、特に以下のいくつかの理由で、ＣＲＡ状態にない患者で得られるものとは非常に異なる。
− 胸部圧迫は、小体積のガスの動きを生じ、これは、２つの換気サイクル間でカプノグラムを乱す。したがって、各胸部圧迫における最大ＣＯ₂値の変動が収まらないため、振動するラインがしばしば観察される。
− 呼吸生理学の反映である換気／潅流比が非常に著しく修正される。さらに、胸部圧迫によって可動化される小さなガス部分がセンサを何度も通過し得る。したがって、各胸部圧迫中に観察される最大濃度は、しばしば実際の肺胞濃度からかけ離れたものである。
− 小さな気道の開閉の動的挙動がレポートされている。この現象は、ＣＰＲ中、ガスの交換、したがってＣＯ₂濃度の解釈を損なう。より具体的には、ＣＰＲ中、小さな肺臓内の気道が閉じることがあり、それにより、カプノグラフプローブによって認識される呼出されたＣＯ₂の信号を修正する。

したがって、肺胞ＣＯ₂はＣＰＲの、したがってマッサージの質を反映し得るので重要であるが、現在、すなわち各胸部圧迫（ＣＣ）（胸部収縮とも呼ばれる）中に測定されるｅｔＣＯ₂は、肺胞ＣＯ₂の確実な近似を可能にしないことを理解されたい。

換言すれば、これらの要因のすべてまたは一部、特に心停止状態にある患者に対して実施される換気の影響、および２つの機械サイクル間のＣＯ₂信号の変動性を考慮しないＣＯ₂の測定および監視は、このＣＯ₂測定の使用をいくぶん信頼できないもの、さらには使用不可能なものにする。

さらに、ｅｔＣＯ₂の監視を含む現在の解決策は、機械的なものであろうと自然なものであろうと、呼吸によって生じるＣＯ₂変動に適合されている。含まれる頻度は、１０から４０ｃ／ｍｉｎ程度のものである。使用されるアルゴリズムおよび機構は、これらの頻度に、また患者の２回の呼吸間のＣＯ₂の小さな変動に適合されている。

現在、ＣＰＲ中には、胸部圧迫の頻度が１００ｃ／ｍｉｎに近く、可動化されるガスの体積は小さく、ガス流量は著しく、また不規則である。さらに、上述の死腔の問題がこれらの難点を増大させる。なぜなら、死腔をすすがない、またはパージしない場合、胸部圧迫のために、ガスの同じ画分がＣＯ₂センサによって数回解析され得るからである。

これらの条件下では、現在のベンチレータまたはモニタによって表示されるｅｔＣＯ₂値は、マッサージ頻度、すなわち１００ｃ／ｍｉｎでのＣＯ₂の発生に従おうと試みるので、不適切な頻度でリフレッシュされる。換言すれば、現在のベンチレータまたはモニタによって表示されるｅｔＣＯ₂値は、患者の代謝にリンクされたＣＯ₂濃度を表すものではない。なぜなら、分析されるガスの発生源が補償されない、すなわち、測定される値は、肺胞ＣＯ₂の濃度を反映しない、または非常に不十分にしか反映しないため、しばしば誤っているからである。

ＣＰＲを受けている患者によって呼出されたガス中のＣＯ₂含有量を監視するための方法を提案する文献ＷＯ−Ａ−１４０７２９８１、ＵＳ−Ａ−２０１６／１３３１６０、およびＵＳ−Ａ−２０１２／０１６２７９について述べることができる。

したがって、課題は、患者に対して実施される持続時間（ｄｔ）の継続的な胸部圧迫（ＣＣ）と継続的な弛緩とを備える心臓マッサージでの心肺蘇生法(ＣＰＲ)中に使用することができるモニタまたはベンチレータなど改善された監視および／または呼吸補助装置であって、それにより医療チームは、気道の開状態または非開状態についてリアルタイムに情報を受け、したがって実施される継続的な胸部圧迫が換気流量を生成するか否かわかる監視および／または呼吸補助装置を使用可能にすることである。

したがって、本発明の解決策は、患者に対して実施される持続時間（ｄｔ）の継続的な胸部圧迫（ＣＣ）と弛緩とを備える心肺蘇生法（ＣＰＲ）中に使用することができる監視および／または呼吸補助装置、特に呼吸ガス源、心臓モニタ、および心臓モニタ／細動除去器を備える補助換気装置の中から選択される装置に関し、前記装置は、
− 心肺蘇生法（ＣＰＲ）中に患者によって生成されるＣＯ₂の濃度の測定を実施するために、またＣＯ₂含有量測定信号を信号処理手段に供給するためにＣＯ₂含有量を測定するための手段と、
− ＣＯ₂含有量測定手段から発せられたＣＯ₂含有量測定信号を処理するように構成された信号処理手段と、
− 少なくとも１つのグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）とを備え、
信号処理手段が、
ａ）少なくとも１回の胸部圧迫の少なくとも１回の持続時間（ｄｔ）中、少なくとも１つの最大ＣＯ₂含有量値（Ｖｍａｘ）および少なくとも１つの最小ＣＯ₂含有量値（Ｖｍｉｎ）を決定し、
ｂ）少なくとも
− ＡＯＩ＝（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）／Ｖｍａｘのような１つの気道開存性インデックスＡＯＩ、
または
− ｎ回の継続的な胸部圧迫（ｎ＞１）の持続時間（ｄｔ）中に得られたいくつかの継続的な開存性インデックスＡＯＩに基づく平均インデックスＡＯＩ_meanを計算し、
ｃ)前記グラフィカルユーザインターフェースに少なくとも１つのインデックス値ＡＯＩまたは少なくとも１つの平均インデックス値ＡＯＩ_meanを送信するように構成され、
− グラフィカルユーザインターフェースは、前記少なくとも１つのインデックス値ＡＯＩもしくは平均インデックス値ＡＯＩ_mean、または前記少なくとも１つのインデックス値ＡＯＩもしくは平均インデックス値ＡＯＩ_meanのグラフィカル表現を表示するように構成されることを特徴とする。

換言すれば、本発明によれば、胸部圧迫中のＣＯ₂含有量値の変動を解析し、これらから最大ＣＯ₂含有量（Ｖｍａｘ）および最小ＣＯ₂含有量（Ｖｍｉｎ）を抽出し、それらを使用し、心臓マッサージの質および気道（肺胞、細気管支など）の開存性のレベルを表す気道開存性インデックスまたはＡＯＩを計算することが提案され、したがって、これらの気道の換気の量質を良好に推定することを可能にする。次いで、このＡＯＩインデックスおよび／または平均ＡＯＩインデックスＡＯＩ_meanは、ＧＵＩ上で、数値、たとえば百分率の形態で、または曲線もしくは好ましくはピクトグラムなどグラフィカル表現の形態で表示することができる。

たとえば、胸部圧迫中のＡＯＩインデックスは、以下に等しい。

− 最小ＣＯ₂含有量値ＶｍｉｎがゼロＣＯ₂（または０ｍｍＨｇ）であるとき１（または１００％）であり、これは患者における完全に開いた気道に対応する。および
− ＣＯ₂変動がないとき、すなわち、ＶｍａｘがＶｍｉｎに等しいとき０（０％）。これは、閉じた気道に対応する。

− 多かれ少なかれ開いている、または閉じている気道に対応する中間最小ＣＯ₂含有量値について０と１との間。

このＡＯＩインデックスを知ること、したがって治療されている患者の気道の状態をリアルタイムで知ることができることは、ＣＰＲを実施するファーストレスポンダにとって非常に役立つことが直ちに理解されよう。ピクトグラム（すなわち、描画、アイコンなど）など表示を使用することは、ユーザが患者の気道の状態を容易に直ちに可視化することを可能にするので、特に好都合である。

医療分野における慣例では、ＣＯ₂含有量ＣＯ₂分圧の形態すなわち、好ましくはｍｍＨｇまたはｋＰａ単位で表されるが、これらは別の単位（たとえば、体積％モル％など）で表すこともできることに留意されたい。

場合に応じて、本発明による監視および／または呼吸補助装置は、以下の技術的特徴の１つまたは複数を備え得る。

− 信号処理および制御手段は、
ｉ）数回の継続的な胸部圧迫（すなわち、収縮）の持続時間（ｄｔ）中、いくつかの最大ＣＯ₂含有量値（Ｖｍａｘ）およびいくつかの最小ＣＯ₂含有量値（Ｖｍｉｎ）を決定し、
ｉｉ）前記いくつかの最大ＣＯ₂含有量値（Ｖｍａｘ）およびいくつかの最小ＣＯ₂含有量値（Ｖｍｉｎ）に対応する継続的な開存性インデックスＡＯＩを計算し、
ｉｉｉ）ｎ回の胸部圧迫について得られた継続的なＡＯＩインデックスに基づいて平均インデックスＡＯＩ_meanを計算するように構成される。

− 信号処理手段は、ｎ回の胸部圧迫について得られた継続的なＡＯＩインデックスに基づいて平均インデックスＡＯＩ_meanを

のように計算するように構成され、
上式で、ｎは、ＣＣの整数であり、ｎ＞１である。

− 好ましくは、信号処理手段は、各胸部圧迫の持続時間（ｄｔ）中、最大ＣＯ₂含有量値（Ｖｍａｘ）および最小ＣＯ₂含有量値（Ｖｍｉｎ）を決定するように構成される。

− 信号処理手段は、ＧＵＩに、少なくとも１つの計算されたＡＯＩインデックス値または少なくとも１つの計算された平均ＡＯＩインデックス値ＡＯＩ_meanを送信するように構成され、グラフィカルユーザインターフェースは、前記少なくとも１つのＡＯＩ値または平均ＡＯＩ値ＡＯＩ_meanを表示するように構成される。

− ＧＵＩは、少なくとも１つのＡＯＩ値または平均ＡＯＩ値ＡＯＩ_meanを数値、特に百分率（％）として表された値の形態で表示するように構成される。

− あるいは、ＧＵＩは、少なくとも１つのＡＯＩ値または平均ＡＯＩ値ＡＯＩ_meanを、グラフィカル表現、たとえばピクトグラム、曲線、棒グラフ、円グラフ、または任意の他の表現の形態で表示するように構成される。

− 好ましくは、ＧＵＩは、少なくとも１つのＡＯＩ値または平均ＡＯＩ値ＡＯＩ_meanを、少なくとも１つのピクトグラム、すなわち描画、アイコンなどの形態で表示するように構成される。たとえば、ピクトグラムは、ＡＯＩ値または平均ＡＯＩ値ＡＯＩ_meanに応じて可変／異なるサイズの肺を表すことができる。この例では、ＡＯＩ値または平均ＡＯＩ値ＡＯＩ_meanが高い、したがって患者の気道が実質的に開いていることを表すほど、表示されるピクトグラム（すなわち、肺）は、ＧＵＩ上でかなりのサイズ（すなわち、寸法）のものとなり、逆も同様である。ピクトグラムもまた、前記ＡＯＩ値もしくは平均ＡＯＩ値ＡＯＩ_meanに応じて異なる色で、またはインデックスに応じて異なるサイズと異なる色の両方で表示されることが可能になる。

− ＣＯ₂含有量を測定するための手段は、カプノメータまたは任意の他のＣＯ₂センサを備える。

− ＣＯ₂含有量を測定するための手段は、ＣＯ₂含有量測定を連続的に実施するように構成される。

− 信号処理手段は、少なくとも１つのアルゴリズムを使用する少なくとも１つのマイクロプロセッサ、特にマイクロコントローラを備える。

− 信号処理手段は、少なくとも１つの電子基板を備える。

−それは、インデックス値ＡＯＩまたは平均インデックス値ＡＯＩ_meanが所与の閾値未満であるとき、好ましくはＡＯＩ＜０．７５（すなわち、＜７５％）またはＡＯＩ_mean＜０．７５（すなわち、＜７５％）であるときトリガするように構成されたアラーム手段を備える。

− アラーム手段は、音響または視覚的アラームを備える。

− アラーム手段は、視覚的アラームを備え、ＧＵＩは、前記視覚的アラーム、たとえばインジケータ光などを表示するように構成される。

− ＧＵＩは、デジタル（すなわち、数値）スクリーン、好ましくはタッチスクリーンを備える。

− スクリーンは、異なる機能および／またはいくつかの表示ゾーンもしくはウィンドウを活性化するいくつかのタッチコントロールを備える。

− スクリーンは、カラー表示を有するタイプのものである。

− あるいは、スクリーンは、白黒表示を有するタイプのものであり、またはエネルギーを節約するためにカラー表示から白黒表示に切り替えることを可能にする。

− 最大ＣＯ₂含有量値（Ｖｍａｘ）および／または最小ＣＯ₂含有量値（Ｖｍｉｎ）を記憶（すなわち、記録）するための記憶手段を備える。

− それは、信号処理手段と協働する記憶手段を備える。

− 記憶手段は、フラッシュメモリまたはハードディスクメモリを備える。

− それは、ＡＯＩ値または平均ＡＯＩ値ＡＯＩ_meanを記憶（すなわち、記録）するための記憶手段を備える。

− 第１の実施形態によれは、それは、患者の１つまたは複数の生理学的パラメータまたは生命徴候、特に心徴候、たとえば電気的な心臓活動、すなわち、患者に配置された電極によって測定される患者の心電図（ＥＣＧ）および／もしくは心拍数、経皮センサを介して測定される患者の酸素飽和度ＳｐＯ２、患者の身体に接触する温度センサを介した温度、ならびに／または動脈圧測定カフによる動脈圧（ＡＰ）を測定し、それらの測定値を表示することができる心臓監視装置、すなわち心臓モニタまたは心臓モニタ／細動除去器の中から選択される。

− それは、測定を連続的に実施するように構成される心臓活動を測定するための手段、特に患者の身体に配置されたいくつかの電極を備える心臓監視装置である。好ましくは、電極は、信号処理手段に電気的に接続され、心臓信号、すなわち、患者の心臓活動、特に患者の心臓の電気的活動の測定の信号を後者に送信する。

− 信号処理手段は、患者の心臓活動を測定するための手段から発せられる心臓信号を処理するように構成される。

− ＧＵＩは、少なくとも１つの数値またはグラフィカル表現、特に曲線の形態で、処理された心臓信号に対応する患者の心臓活動を表示するように構成される。

− 患者の心臓活動を測定するための手段は、患者の心拍数、心リズムおよび／または心臓の電気的活動（ＥＣＧ）を測定するように構成される。

− それは、患者の酸素飽和度（ＳｐＯ２）を測定するための手段、たとえば経皮センサをさらに備える。

− それは、患者の体温を測定するための手段、たとえば患者の身体に接触する温度センサをさらに備える。

− それは、動脈圧（ＡＰ）を測定するための手段、たとえば動脈圧測定カフをさらに備える。

− 患者の心臓活動を測定するための手段は、患者に配置された１つまたは複数の電極を介して少なくとも１回の電気ショックを患者に送達することができるように設計される。

−あるいは、第２の実施形態によれば、それは、呼吸ガス、特に空気源を備える補助換気装置、すなわち医療ベンチレータの中から選択される。

− 呼吸ガス源は、おそらくは酸素で富化された空気を送達する、タービンまたはコンプレッサとも呼ばれるモータ駆動のマイクロブロワである。

− 一般に、ＣＯ₂は、患者によって生成される。すなわち、それは患者による呼出中、または再吸入ＣＯ₂であるとき後続の吸入時に観察可能である。

− ＣＯ₂含有量を測定するための手段は、導管監視および／または呼吸補助装置を患者に流体接続するガス導管内でＣＯ₂濃度の測定を実施するように配置される。

− ＣＯ₂含有量を測定するための手段は、信号処理手段に電気的に接続される。

− 呼吸ガス源は、呼吸ガスが患者に、すなわち、呼吸インターフェースまで運ばれるガス導管と流体連通する。

− ガス導管は、患者インターフェースとも呼ばれる呼吸インターフェースと流体連通する。

− 呼吸インターフェースは、気管挿管チューブ、顔マスク、もしくは声門上デバイスとも呼ばれる喉頭マスク、またはガスを与えるための任意の好適なデバイスである。

− 呼吸インターフェースは、一般に「気管チューブ」と呼ばれる気管挿管チューブであることが好ましい。

− ＣＯ₂含有量を測定するための手段は、呼吸インターフェースから上流に、またそのすぐ近く、すなわち、患者の口の近くに配置される。

− 第１の実施形態によれば、ＣＯ₂含有量を測定するための手段は、呼吸インターフェースから上流、好ましくは呼吸インターフェースとガス導管の下流端との間、特に呼吸インターフェースとガスのための内部通路を備えるＹ字形片との間に配置された接合部片上に配置される。

− 好ましくは、ＣＯ₂含有量を測定するための手段は、ガスのための内部通路を備える接合部片上に配置される。

− 第２の実施形態によれば、ＣＯ₂含有量を測定するための手段は、装置内、すなわち、装置のフレームワーク内に配置され、ガスサンプリング導管などを介して呼吸インターフェースから上流に、およびそのすぐ近くに位置するガスサンプリング部位に接続される。

− 具体的には、ＣＯ₂含有量を測定するための手段は、接合部片によって担持されるガスサンプリング部位に流体接続され、特に呼吸インターフェースとガス導管との間、典型的には呼吸インターフェースと前記ガス導管の下流端との間に配置される。

− 接合部片は、中間取付け片、すなわちＹ字形片と、呼吸インターフェース、典型的には気管チューブまたはマスクとの間で流体取付けされる。

− それは、ガスを患者に運ぶことができる吸入枝管を備える患者回路を備える。

− 患者回路は、患者によって呼出されるガスを排出するための呼出枝管をさらに備える。

− 吸入枝管、呼出枝管、および呼吸インターフェースは、互いに流体連通する。

− 吸入枝管、呼出枝管、および患者インターフェースは、中間取付け片、特にＹ字形片に直接または間接的に、流体接続および／または機械的に接続される。

− ＣＯ₂含有量を測定するための手段は、ガス回路の呼出枝管の入口にて、または吸入枝管の出口にてＣＯ₂濃度測定を実施するように配置される。

− 呼出枝管は、患者によって呼出されるガス、特にＣＯ₂に富むガスのすべてまたは一部を排出するために、大気と流体連通する。

− 吸入枝管および／または呼出枝管は、可撓性のホースを備える。

− 好ましくは、ガス回路の吸入枝管のすべてまたは一部を形成するガス導管のすべてまたは一部は、可撓性のホースである。

− それは、呼吸ガス源を制御するように、また継続的な換気サイクルにおいて呼吸ガスを送達するように構成された制御手段を備える。

− 各換気サイクルは、ガスがその持続時間中、マイクロブロワによって低圧（ＬＰ）で送達される位相ＬＰと、ガスがその持続時間中、マイクロブロワによって高圧（ＨＰ）で送達される位相ＨＰとを備え、ＨＰ＞ＬＰである。

− マイクロブロワは、０から２０水柱ｃｍの間、好ましくは０から１５水柱ｃｍの間、より好ましくは０から１０水柱ｃｍの間の低圧（ＬＰ）でガスを送達するように制御される。

− マイクロブロワは、５から６０水柱ｃｍの間、好ましくは５から４５水柱ｃｍの間、より好ましくは５から３０水柱ｃｍの間の高圧（ＨＰ）でガスを送達するように制御される（ＨＰ＞ＬＰ）。

− 位相ＬＰは、位相ＨＰより長い持続時間を有する。

− 位相ＬＰは、２から１０秒の間、典型的には３から６秒程度の持続時間を有する。

− 位相ＨＰは、０．５から３秒の間、典型的には１から２秒程度の持続時間を有する。

− 所与の時間期間（ｄｔ）は、数秒である。

− 時間期間（ｄｔ）は、２から１０秒の間、典型的には３から６秒程度である。

− 時間期間（ｄｔ）は、各換気サイクルの位相ＬＰの持続時間に対応する。

− 換気サイクルの総持続時間は、３から１０秒の間である。

− 所与の時間期間（ｄｔ）は、継続的な胸部圧迫および弛緩のいくらかの持続時間、典型的には胸部圧迫５から１２回の間を包含する。

− それは、電流源、たとえばバッテリなど、好ましくは再充電可能なバッテリを備える。

− それは、剛性の外部フレームワークまたはシェルを備える。

− 剛性のフレームワークは、全体的または部分的にポリマーから形成される。

− ＧＵＩは、フレームワークの壁の１つに配置される。

− それは、１つまたは複数の換気パラメータ、たとえば圧力、持続時間などを入力、修正／調整、選択するなどのためのＨＭＩのヒューマンマシンインターフェースをさらに備える。

− ＨＭＩは、調整手段、たとえば１つまたは複数のボタン、キー、カーソルなどを備える。

次に、本発明について、非限定的な例として与えられる以下の詳細な説明から、また添付の図面を参照して、よりよく理解されよう。

本発明による監視および呼吸補助装置の概略図。十分に開いた気道に対応する経時的なＣＯ₂含有量の曲線の一例の図。図２と同様であるが、図２の場合より少し開きが小さい気道に対応する図。図２と同様であるが、閉じている、またはわずかに開いているだけの気道に対応する図。

図１は、心肺蘇生法（ＣＰＲ）中に、患者Ｐ、すなわち、心停止状態にありファーストレスポンダが心臓マッサージすなわち、交互の胸部圧迫（ＣＣ）と弛緩（Ｒ）すなわち非圧迫を実施する人に、呼吸ガス、典型的には空気または酸素富化空気を送達するために使用される本発明による呼吸補助装置または医療ベンチレータの一実施形態の概略図である。

この装置またはベンチレータ１は、心肺蘇生法中、たとえば可撓性の導管４およびガス分配呼吸インターフェース５、たとえば呼吸顔マスクまたは喉頭マスク、気管チューブなどを介して、呼吸ガス、典型的には加圧空気を患者Ｐに送達するために、ガス導管３と流体連通する、モータ駆動のマイクロブロワなど呼吸ガス源２を備える。

呼吸ガス源２は、信号処理および制御手段６、特にマイクロプロセッサを有する電子基板などによって支配、すなわち制御される。制御手段６は、メモリ７内に記憶される１つまたは複数の事前定義の換気モードに従って、たとえば心停止状態にない、またはもはや心停止状態にない患者の換気に対応する「正常」ベンチレータモード、および心停止状態にありファーストレスポンダがＣＰＲを開始または実施する患者の換気に対応する「ＣＰＲ」ベンチレータモードに従って、ガスを送達するように呼吸ガス源２を制御する。

たとえば、ＣＰＲのために意図されているベンチレータモードによれば、呼吸ガス源２は、いくつかの圧力レベルを備える、またはＢｉＰＡＰタイプの換気サイクル、特に低圧レベル、たとえば約０ｃｍＨ₂Ｏから１５ｃｍＨ₂Ｏの間の低圧（ＬＰ）と、高圧レベル、たとえば約７ｃｍＨ₂Ｏから４０ｃｍＨ₂Ｏの間の高圧（ＨＰ）とを備える２つの圧力レベルで空気を送達するように制御される。ガスは、ファーストレスポンダによって実施されるＣＰＲを通して、すなわち、ファーストレスポンダが胸部圧迫および弛緩を実施する間、これらの２つの圧力レベル（ＬＰ、ＨＰ）間で交互に送達される。マイクロブロワ１による低圧（ＬＰ）でのガスの送達の持続時間（Ｄ_LP）は、２から１０秒の間、典型的には３から６秒程度のものであり、一方、高圧（ＨＰ）でのガスの送達の持続時間（Ｄ_HP）は、３秒未満、たとえば０．５から１．５秒程度のものである。

ベンチレータのマイクロブロワ１は、２つの圧力レベル、すなわち高圧レベル（すなわち、ＨＰ）と低圧レベル（すなわち、ＬＰ）とを生成する。胸部圧迫（ＣＣ）と弛緩との位相間で交互する心臓マッサージは、ベンチレータの圧力サイクルに重ね合わされる圧力ピークを生成する。これは、高い圧力での胸部圧迫を反映する高平坦域（すなわち、ＨＰ）および低平坦域（すなわち、ＬＰ）で圧力ピークをもたらす。なぜなら、胸部は、ファーストレスポンダによって実施される胸部圧迫の圧力下で降伏し、胸部圧迫がないとき胸部が再び上昇するので低圧で弛緩するからである。

マイクロブロワ２によって送達される空気は、ベンチレータ１の患者回路の吸入枝管３ａのすべてまたは一部を形成するガス導管３を通して運ばれる。

ガス導管３は、マイクロブロワ２から発せられる加圧空気を呼吸インターフェース５に送達するように可撓性の配管４を介して呼吸インターフェース５と流体連通する。ガス導管２は、中間取付け片８、ここではＹ字形片により呼吸インターフェース５に取り付けられることになる。このＹ字形中間取付け片８は、内部ガス通路を備え、さらに、患者によって呼出されるＣＯ₂に富むガスを収集して運び、それらを大気に（９にて）排出することができるようにベンチレータ１の患者回路の呼出枝管３ｂに接続される。

ＣＯ₂センサ１０またはカプノメータと呼ばれるＣＯ₂含有量を測定するための手段１０も提供され、これらの手段は、患者Ｐによって呼出されたガス中のＣＯ₂の濃度の測定を実施し、ＣＯ₂含有量測定信号を、特に１つまたは複数の計算アルゴリズムなどによってこれらの測定信号を処理することができる信号処理手段１１に送達するように設計される。

図１における実施形態では、ＣＯ₂センサ１０は、メインストリーム構成で患者Ｐの口の近く、すなわち、呼吸インターフェース５から上流に、またそのすぐ近く、好ましくはＹ字形片８と呼吸インターフェース５、たとえば気管チューブとの間に配置される。

しかし、ＣＯ₂センサ１０は、サイドストリーム構成で、たとえば呼吸補助装置１のフレームワーク２０内に配置されてもよく、配管などガスサンプリングラインを介して、呼吸インターフェース５、たとえば接合部片１８から上流に、またそのすぐ近くに位置するガスサンプリング部位に接続される。このガスサンプリングラインは、ガスがサンプリングされ、次いでＣＯ₂センサ１０に運ばれることを可能にする。

ＣＯ₂センサ１０は、患者Ｐによる呼気、特にＹ字形片８を流通するガス中のＣＯ₂の濃度の連続測定を実施し、このガスは、気体交換が行われる患者Ｐの肺を通過する間にＣＯ₂で富化されている。

次いで、ＣＯ₂含有量測定信号は、ＣＯ₂センサ１０によって電気接続１３などを介して、特にワイヤによってなど、信号処理手段１１に送信され、この信号処理手段（１１）は、１つまたは複数のアルゴリズムを使用するマイクロプロセッサ、好ましくはマイクロコントローラを有する電子基板１２を備えることが好ましい。

好ましくは、信号処理手段１１は、経時的に、特に胸部圧迫中に測定されたＣＯ₂含有量値のすべてまたは一部を記録することができるように記憶手段７、たとえばメモリカードなどに電気的に接続される。

選択される実施形態に応じて、信号処理手段１１および制御手段６は、組み合わされ、同じ電子メモリカード上に配置され、もしくは同じ電子メモリカードを備えることができ、または別個の電子カード上に配置され、もしくは別個の電子カードを備えることができることに留意されたい。

本発明の状況では、ＡＯＩインデックスの監視は、非常に重要である。なぜなら、ファーストレスポンダはそれにより気道の開状態および非開状態についてリアルタイムに情報を受け、したがって実施される継続的な胸部圧迫が患者Ｐにおける換気流量を生成するか否かわかるからである。

より具体的には、信号処理手段１１は、
ａ）少なくとも１回の胸部圧迫（ＣＣ）の少なくとも１回の持続時間（ｄｔ）中、少なくとも１つの最大ＣＯ₂含有量値（Ｖｍａｘ）および少なくとも１つの最小ＣＯ₂含有量値（Ｖｍｉｎ）を決定し、
ｂ）ＡＯＩ＝（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）／Ｖｍａｘのような１つの気道開存性インデックスＡＯＩを計算するように構成され、
好ましくは、信号処理手段は、
ｉ）ｎ回の継続的な胸部圧迫（ｎ＞１）の持続時間（ｄｔ）中、いくつかの最大ＣＯ₂含有量値（Ｖｍａｘ）およびいくつかの最小ＣＯ₂含有量値（Ｖｍｉｎ）を決定し、
ｉｉ）上記のように、最大ＣＯ₂含有量値（Ｖｍａｘ）およびいくつかの最小ＣＯ₂含有量値（Ｖｍｉｎ）に対応する継続的な開存性インデックスＡＯＩを計算し、
ｉｉｉ）

を用いて、ｎ回の胸部圧迫について得られた継続的なＡＯＩインデックスに基づいて平均インデックスＡＯＩ_meanを計算し、上式で、ｎは、ＣＣの整数であり、ｎ＞１である。

記憶手段７は、信号処理手段１１によって計算されたＡＯＩインデックスおよび平均ＡＯＩインデックスＡＯＩ_meanの値のすべてまたは一部をも記録することができる。

より一般には、実際には、インデックスＡＯＩ、および好ましくはＡＯＩ_meanは、心臓マッサージ中、患者の気道の開存性を反映し、ファーストレスポンダにこれらの気道の開状態および非開状態についてリアルタイムに情報を伝えることが判明している。この情報は、心臓マッサージ中に実施される通気法が有効か否か、すなわち、空気が小さな肺臓内の気道に達しているか否か確かめるために、ファーストレスポンダにとって非常に有用である。

この目的で、本発明の装置１は、信号処理手段１１に電気的に接続されたデジタルスクリーン（たとえば、カラー、白黒、または両方）、好ましくはタッチスクリーンなど少なくとも１つのグラフィカルユーザインターフェースまたはＧＵＩ１４をさらに備え、信号処理手段１１は、ＧＵＩ１４に、上述のように計算されたインデックスＡＯＩまたは平均インデックスＡＯＩ_meanの１つまたは複数の値を送信するように構成される。

その一部のためのＧＵＩ１４は、インデックスＡＯＩまたは平均インデックスＡＯＩ_meanのこの値を表示するように構成される。換言すれば、ＧＵＩ１４は、好ましくは百分率として表される数値の形態で、または１つもしくは複数のグラフィカル表現１６の形態で、または両方でインデックスを表示する。グラフィカル表現１６の例は、ピクトグラムすなわち描画など、棒グラフ、曲線、円グラフ、たとえば肺を表すアイコンなどを含み、それらのサイズおよび／または色は、決定されたインデックスＡＯＩまたはＡＯＩ_meanの値に応じて変わる。

グラフィカル表現１６は、ファーストレスポンダによるその解釈または理解を容易にするために、表示されるインデックスの値に応じて異なることができ、特に、表示されることになるインデックスの値に比例するサイズ、および／または表示されることになるインデックスの値に応じた異なる色を有することができる。

たとえば、以下のような肺の描画を表示することが可能である。

− 事前定義の閾値未満、たとえば＜０．７５（または７５％）のインデックス値ＡＯＩまたはＡＯＩ_meanについて、たとえば赤色の小さいサイズのもの。

− ０．７５から０．９の間（または７５％から９０％）のインデックス値ＡＯＩまたはＡＯＩ_meanについて、たとえばオレンジ色の中サイズのもの。

− 事前定義の上方閾値より大きい、たとえば＞０．９（または９０％）のインデックス値ＡＯＩまたはＡＯＩ_meanについて、たとえば緑色の大きいサイズのもの。

インデックス値ＡＯＩまたは平均インデックス値ＡＯＩ_meanが所与のアラーム閾値未満であるとき、好ましくはＡＯＩ＜０．７５（すなわち、＜７５％）またはＡＯＩ_mean＜０．７５（すなわち、＜７５％）のとき、好ましくは視覚的アラームをトリガするように構成された音響または視覚的アラーム手段を提供することも可能であり、ＧＵＩ１４は、前記視覚的アラームを表示するように構成される。

再充電可能なバッテリなど電流源１５が、信号処理手段１１および制御手段６、マイクロブロワ２、ＧＵＩ１４、または装置の任意の他の要素、特に記憶手段７に電流を直接または間接的に供給する。電流源１５は、ベンチレータのフレームワーク２０内に配置されることが好ましい。

本発明による装置１は、心肺停止状態にある人（すなわち、患者）に対する心肺蘇生法（ＣＰＲ）中に使用するのに特に好適であり、その状況では、交互する胸部圧迫および弛緩と共に心臓マッサージを受ける前記人に、いくつかの圧力レベルを有する換気サイクルに従って、加圧空気など呼吸ガスが供給される。たとえば医師、看護士、消防士などファーストレスポンダによるその輸送を容易にするために、本発明のベンチレータは、携行するためのバッグ内に配置されることが好ましい。

本発明による装置１は、上記のように医療ベンチレータ、または患者の心臓活動を、特に電極を介してさらに監視し、任意選択で電気ショックを送達するためのモニタもしくは組み合わされた心臓モニタ／心臓細動除去器とすることができる。

図２から図４は、本発明を示す。

より具体的には、図２および図３は、経時的なＣＯ₂含有量曲線の例であり、完全に開いた気道に対応し（図２）、またはほぼ完全に開いた、すなわち、図２のものに対して非常にわずかに閉じた気道（図３）に対応する。

わかるように、これらの曲線は、心臓マッサージ中、ファーストレスポンダによって患者Ｐに対して実施される胸部圧迫中に生成されるＣＯ₂ピークを備える。ＣＯ₂含有量は、ここではｍｍＨｇ、すなわちガス中のＣＯ₂分圧（ｍｍＨｇ）で表されているが、ＣＯ₂含有量は、別の大きさ、たとえば体積％、モル％などで表すことができる。

各ＣＯ₂含有量ピークは、インデックスＡＯＩおよびＡＯＩ_meanを決定するために使用される最大ＣＯ₂含有量値（Ｖｍａｘ）および最小ＣＯ₂含有量値（Ｖｍｉｎ）に対応する高い値（ＣＯ₂ｍａｘ）および低い値（ＣＯ₂ｍｉｎ）によって特徴付けられる。各ピークの振幅ΔＣＯ₂は、心臓マッサージ中に実施される各胸部圧迫中の差Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎに対応する。

図２では、最小ＣＯ₂含有量値は、０に等しく、したがってインデックスＡＯＩは、１に等しく、または１００％であり、これは、ガス移送が患者の肺において最適である完全に開いた気道に対応する。

さらに、図３では、この場合、最小ＣＯ₂含有量値は０に近く、したがってインデックスＡＯＩは、たとえば約９０から９９％程度で１に近い、または非常に近く、これは、ガス移送が依然として非常に良好であるほぼ完全に開いた気道に対応することがわかる。

逆に、図４は、ガス交換が不十分な閉じた気道の患者について得られたＣＯ₂曲線を示す。わかるように、この場合、差Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎに対応する各ピークの振幅ΔＣＯ₂は非常に小さく、すなわち、高い値（ＣＯ₂ｍａｘ）と低い値（ＣＯ₂ｍｉｎ）が近く、したがって差（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）は、０に向かう傾向がある。この場合、ＡＯＩインデックス値は低く、たとえば０．２未満（すなわち、＜２０％）である。

各ピーク、すなわち各胸部圧迫についてのこのＡＯＩインデックス値、または数回の胸部圧迫にわたる、すなわちいくつかの継続的なピークに対応する平均値ＡＯＩ_meanをファーストレスポンダに提供することにより、前記ファーストレスポンダは、患者の気道の開存性の状態について良好な考えを直ちに有することができ、それに応じて行動することができることが直ちに理解されよう。

気道の開存性の状態、すなわち本発明によるＡＯＩインデックスをより正確に知ることにより、ファーストレスポンダは、患者の「有効」換気と呼ばれるもの、すなわち、肺胞に達し、したがって患者の肺胞−毛細管膜を通じたガス交換に参加する換気の量に関して、より良好な情報を有することになる。実際、患者のこの「有効」換気が、患者の肺の肺胞−毛細管膜を通じた拡散によって、患者の血液の効率的な再酸素化、およびそれが含むＣＯ₂の除去を可能にする。

このＡＯＩインデックスを知ることにより、ユーザ、典型的にはファーストレスポンダは、十分に有効ではないことを確認したとき、すなわち、患者の血液の再酸素化が不十分であるとき、換気パラメータのすべてまたは一部を修正することによって換気を調整しようと決定することができる。

換言すれば、本発明のＡＯＩインデックスの知識を通じて、ユーザは、患者にとって可能な限り有効な換気を実施するために、医療デバイス、特に患者に呼吸ガスを供給するように働くベンチレータの異なる調整を行うことができる。気道の開存性の状態に関するこの情報は、特に患者に対して実施される心肺蘇生法（ＣＰＲ）を続行するか、それとも停止するかに関して、ファーストレスポンダが治療決定をすることをも可能にする。

Claims

患者に対して実施される持続時間（ｄｔ）の継続的な胸部圧迫と弛緩とを伴う心肺蘇生法（ＣＰＲ）中に使用することができる監視および／または呼吸補助装置（１）であって、
前記心肺蘇生法（ＣＰＲ）中に患者によって生成されるＣＯ₂の濃度の測定を実施するために、またＣＯ₂含有量測定信号を信号処理手段（１１）に供給するためにＣＯ₂含有量を測定するためのＣＯ₂含有量測定手段（１０）と、
前記ＣＯ₂含有量測定手段（１０）から発せられた前記ＣＯ₂含有量測定信号を処理するように構成された信号処理手段（１１）と、
少なくとも１つのグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）（１４）とを備え、
前記信号処理手段（１１）が、
ａ）少なくとも１回の胸部圧迫（ＣＣ）の少なくとも１回の持続時間（ｄｔ）中、少なくとも１つの最大ＣＯ₂含有量値（Ｖｍａｘ）および少なくとも１つの最小ＣＯ₂含有量値（Ｖｍｉｎ）を決定し、
ｂ）少なくとも
ＡＯＩ＝（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）／Ｖｍａｘ
のような１つの気道開存性インデックスＡＯＩ、
または
ｎ回の継続的な胸部圧迫（ｎ＞１）の前記持続時間（ｄｔ）中に得られたいくつかの継続的な気道開存性インデックスＡＯＩに基づく平均インデックスＡＯＩ_meanを計算し、
ｃ)前記グラフィカルユーザインターフェース（１４）に少なくとも１つのインデックス値ＡＯＩまたは少なくとも１つの平均インデックス値ＡＯＩ_meanを送信するように構成され、
前記グラフィカルユーザインターフェース（１４）は、前記少なくとも１つのインデックス値ＡＯＩもしくは平均インデックス値ＡＯＩ_mean、または前記少なくとも１つのインデックス値ＡＯＩもしくは平均インデックス値ＡＯＩ_meanのグラフィカル表現（１６）を表示するように構成されることを特徴とする装置。
前記信号処理手段（１１）は、
ｉ）ｎ回の継続的な胸部圧迫（ｎ＞１）の前記持続時間（ｄｔ）中、いくつかの最大ＣＯ₂含有量値（Ｖｍａｘ）およびいくつかの最小ＣＯ₂含有量値（Ｖｍｉｎ）を決定し、
ｉｉ）前記いくつかの最大ＣＯ₂含有量値（Ｖｍａｘ）およびいくつかの最小ＣＯ₂含有量値（Ｖｍｉｎ）に対応する前記継続的な開存性インデックスＡＯＩを計算し、
ｉｉｉ）前記ｎ回の胸部圧迫について得られた前記継続的なＡＯＩインデックスに基づいて平均インデックスＡＯＩ_meanを計算するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
前記信号処理手段（１１）は、ｎ回の胸部圧迫について得られた前記継続的なＡＯＩインデックスに基づいて平均インデックスＡＯＩ_meanを

のように計算するように構成され、上式で、ｎは、ＣＣの整数であり、ｎ＞１であることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
前記グラフィカルユーザインターフェース（１４）は、数値、特に百分率（％）の形態で表された前記少なくとも１つのインデックス値ＡＯＩまたは平均インデックス値ＡＯＩ_meanを表示するように構成されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
前記グラフィカルユーザインターフェース（１４）は、少なくとも１つのインデックス値ＡＯＩまたは平均インデックス値ＡＯＩ_meanを、ピクトグラム、曲線、棒グラフ、または円グラフから選択されたグラフィカル表現（１６）の形態で表示するように構成されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
前記ＣＯ₂含有量測定手段（１０）は、カプノメータを備え、好ましくは、前記ＣＯ₂含有量測定手段（１０）は、ＣＯ₂含有量の測定を連続的に実施するように構成されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
前記信号処理手段（１１）は、特に少なくとも１つのアルゴリズムを使用する少なくとも１つのマイクロプロセッサ（１２）を備えることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
インデックス値ＡＯＩまたは平均インデックス値ＡＯＩ_meanが所与の閾値未満であるとき、好ましくはＡＯＩ＜０．７５（すなわち、＜７５％）またはＡＯＩ_mean＜０．７５（すなわち、＜７５％）であるときトリガするように構成されたアラーム手段を備えることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
前記アラーム手段は、音響または視覚的アラーム、好ましくは視覚的アラームを備え、前記グラフィカルユーザインターフェース（１４）は、前記視覚的アラームを表示するように構成されることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
前記グラフィカルユーザインターフェース（１４）は、デジタルスクリーン、好ましくはタッチスクリーンを備えることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。
呼吸ガス源（２）、特にマイクロブロワを備える補助換気装置（すなわち、医療ベンチレータ）の中から選択されることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の装置。
心臓モニタまたは心臓モニタ／細動除去器の中から選択されることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の装置。