JP5216044B2 - 人工呼吸器のバックアップ速度を変化させるための方法および装置 - Google Patents
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Description
(1)患者が誘発しかつ定期的なバックアップ速度が存在しない場合の補助呼吸器、
(2)時間が誘発しかつ補助メカニズムが提供されない場合のコントローラ、あるいは、
(3)定期的な速度が患者の速度をバックアップする場合の補助呼吸器/コントローラ(「自発的/定期的な機械」と呼ばれることもある)。
Tcurrentは、Tspontに初期化される。定期的な呼吸が発生すれば、Tcurrentは、所定の量ΔdTcurrent(必ずしも定数ではない)だけデクリメントされ、かつ、その結果は、少なくともTapnであるように制限される。より詳細には、一実施形態においては、Tcurrentは、(Tspont−Tapn)/Ndecだけデクリメントされ、ここで、Ndecは、例えば、5であり、それによって、この場合には、5回の定期的な呼吸の後に、無呼吸状態のバックアップ速度に到達する。タイミングしきい値のこの調節が、図2のステップ28に説明される。
本発明の利点は、通常よりも低いバックアップ速度を設定する能力を含み、それによって、通常よりも患者の自発的な呼吸をあまり妨害することがなく、それと同時に、より速いすなわちより効果的な速度を設定する能力を含み、それは、患者が真にまたは完全に無呼吸状態であるときに効果を有し、それによって、より低い圧力の支援レベルを可能にする。
毎分換気量の迅速に応答する測定値(例えば、約3.2/60Hzのコーナー周波数を備えた流量の絶対値の4次ベッセル低域通過フィルターのような、典型的には2回または3回程度の呼吸の応答時間によって)を得ることができ、かつ、所望のまたは目標とする換気量(サーボ人工呼吸器の場合のように、ここでは、典型的な場合を考えるが、人工呼吸器は、実際に、換気量をサーボ制御しなくてもよく、たとえそうであっても、いくつかの利点は、サーボ制御せずに発生する)を得ることができるならば、ΔdTcurrentは、実際の換気量の妥当性の何らかの尺度、例えば、目標換気量に対する測定換気量の比Rvent(例えば、Vmeas/Vtarg)に依存するものにすることができ、その比Rventは、そうするように構成される流量センサーまたは差圧変換器からの信号から決定されてもよい。Rventが、1よりも相当に大きい場合、例えば、1.2以上である場合、ΔdTcurrentは、0であるように選択されてもよい。なぜなら、換気量は、まったく十分なものであるからである。低いかまたはゼロの最小圧力支援レベルを備えたサーボ人工呼吸器の場合においては、すべての呼吸が、定期的なものであれば、Rventは、相当の時間期間において、1.2以上のままであることはできない。なぜなら、Rventが1よりも大きいという事実は、圧力支援レベルを減少させ、その結果、Rvent=1となるからである。1.2以上であるRventによって発生する定期的な呼吸の状態は、典型的には、溜息に続いて短い休止期間が存在する場合に発生する可能性があり、そのような環境下において、Tcurrentをデクリメントすることは、望ましくない。なぜなら、自発的な呼吸が、十中八九、近いうちに発生し、そして、それに同期させる機会を最大にする必要があるからである。圧力支援レベルのサーボ制御が存在しない場合、1.2以上であるRventは、設定された圧力レベルにおける低い速度で十分すぎる換気量が達成されることを示し(恐らく、満足できるものであると考えられる)、そのために、速度を増加させる必要がない。
ΔdTcurrent=(Tspont−Tapn)×Kdec(Rvent)
図面に示されるように、x軸は、換気の妥当性の尺度Rventを示す。y軸は、バックアップ速度に適用されるべき補正係数(Kdec)の相対的な大きさを示す。例えば、x軸上の0.2の値は、換気量の低い妥当性を示し、それは、比較的に大きな補正係数によって補償され、より大きな増分によって増加するバックアップ速度がもたらされる。本発明の別の実施形態においては、デルタ関数は、異なる形状、例えば、線形、曲線、および/またはそれらの組み合わせを有してもよい。またデルタ関数は、その他の入力パラメータを有してもよい。
{
//HZにおいてすぐにデクリメントすることに戻る。
intMaxBackupDecrement=BackupPeriodWhenBreathing-BackupPeriodApnoeic;
double RelVentErr;
if(RelativeVentilationErrGetP=NIL|
lRelativeVentilationErrGetP->Get(RelVentErr)
)
//換気エラーに関する情報が得られない。
returnMaxBackupDecrement/5;
//目的は、人工呼吸器が定期的な呼吸を提供し、かつ、目標換気量にまさに到//達したならば、無呼吸速度が合理的にすみやかに達成されることを保証する//ことである。低い速度において高圧支援を提供することにおちいり、その//ようにして目標値を満足させることを望まない。
if(RelVentErr>=0.3)
//目標値を大幅に超えたので、バックアップ周期をまったく変更しない。これ//は、例えば、溜息の後の休止期間である可能性がある。
return 0;
doublePropnOfMaxDecrement;
if(RelVentErr>=-0.1)
PropnOfMaxDecrement=0.2*(0.3-RelVentErr)/0.4;
else
{
if(RelVentEff<-1.0)
RelVentErr=-1.0//不必要であるべきである。
PropnOfMaxDecrement=(-1.0-RelVentErr)/0.9;
}
return(int)(PropnOfMaxDecrement*MaxBackupDecrement+0.5);
}
Claims (10)
- 患者のためのバックアップ支援換気を提供するための装置であって、
患者の呼吸サイクルの吸気部分および呼気部分中において圧力支援換気を患者に提供するように構成される人工呼吸器と、
サイクルで繰り返し発生する呼吸イベントを検出するように構成される検出器であって、前記呼吸イベントが患者の呼吸を表す、検出器と、
第1の繰り返し発生する呼吸イベントの後の第2の繰り返し発生する呼吸イベントのためのタイミングしきい値を用いて構成されるプロセッサーであって、前記第2の繰り返し発生する呼吸イベントのための前記タイミングしきい値が終了する前に前記第2の繰り返し発生する呼吸イベントが検出されない場合に、圧力支援換気の提供を制御するように構成される、プロセッサーと、
を備え、
前記タイミングしきい値中に前記第2の繰り返し発生する呼吸イベントが検出されない場合には前記タイミングしきい値を減少させるように前記プロセッサーが構成され、
更に、前記タイミングしきい値が終了する前に前記第2の繰り返し発生する呼吸イベントが検出される場合には前記タイミングしきい値を増加させるように前記プロセッサーが構成される、装置。 - 提供される換気のサイクルの数に伴って変化する形で、前記タイミングしきい値を調節するように前記プロセッサーが更に構成される、請求項1に記載の装置。
- 患者の換気量の妥当性を判定するように前記プロセッサーが更に構成され、
患者の換気量の妥当性の関数として前記タイミングしきい値を調節するように前記プロセッサーが更に構成される、請求項1に記載の装置。 - 前記患者の換気量の妥当性の関数が、測定された換気量と目標換気量との比に依存する、請求項3に記載の装置。
- 患者のためのバックアップ支援換気を提供するための装置であって、
患者の呼吸サイクルの吸気部分および呼気部分中において圧力支援換気を患者に提供するための手段と、
サイクルで繰り返し発生する呼吸イベントを検出するための手段であって、前記呼吸イベントが患者の呼吸を表す、手段と、
第1の繰り返し発生する呼吸イベントの後の第2の繰り返し発生する呼吸イベントがタイミングしきい値の間に検出されない場合に、圧力支援換気の提供を制御するための手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記タイミングしきい値中に前記第2の繰り返し発生する呼吸イベントが検出されない場合には前記タイミングしきい値を減少させ、
前記制御手段は、前記タイミングしきい値が終了する前に前記第2の繰り返し発生する呼吸イベントが検出される場合には前記タイミングしきい値を増加させる、装置。 - 提供される換気のサイクルの数に伴って変化する形で、前記制御手段が前記タイミングしきい値を調節する、請求項5に記載の装置。
- 前記制御手段が、患者の換気量の妥当性を更に判定し、患者の換気量の妥当性の関数として前記タイミングしきい値を更に調節する、請求項5に記載の装置。
- 前記患者の換気量の妥当性の関数が、測定された換気量と目標換気量との比に依存する、請求項7に記載の装置。
- 患者のためのバックアップ支援換気を提供するための装置であって、
患者の呼吸サイクルの吸気部分および呼気部分中において圧力支援換気を患者に提供するように構成される人工呼吸器と、
サイクルで繰り返し発生する呼吸イベントを検出するように構成される検出器であって、前記呼吸イベントが患者の呼吸を表す、検出器と、
第1の繰り返し発生する呼吸イベントの後の第2の繰り返し発生する呼吸イベントのためのタイミングしきい値を用いて構成されるプロセッサーであって、前記タイミングしきい値が終了する前に前記第2の繰り返し発生する呼吸イベントが検出されない場合に、圧力支援換気の提供を制御するように構成される、プロセッサーと、
を備え、
前記タイミングしきい値中に前記第2の繰り返し発生する呼吸イベントが検出されない数の増加に伴って前記タイミングしきい値を減少させるように前記プロセッサーが構成され、
更に、前記タイミングしきい値が終了する前に前記第2の繰り返し発生する呼吸イベントが検出されない数の減少に伴って前記タイミングしきい値を増加させるように前記プロセッサーが構成される、装置。 - 患者のためのバックアップ支援換気を提供するための装置であって、
患者の呼吸サイクルの吸気部分および呼気部分中において圧力支援換気を患者に提供するための手段と、
サイクルで繰り返し発生する呼吸イベントを検出するための手段であって、前記呼吸イベントが患者の呼吸を表す、手段と、
第1の繰り返し発生する呼吸イベントの後の第2の繰り返し発生する呼吸イベントがタイミングしきい値の間に検出されない場合に、圧力支援換気の提供を制御するための手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記タイミングしきい値中に前記第2の繰り返し発生する呼吸イベントが検出されない数の増加に伴って前記タイミングしきい値を減少させ、
前記制御手段は、前記タイミングしきい値が終了する前に前記第2の繰り返し発生する呼吸イベントが検出されない数の減少に伴って前記タイミングしきい値を増加させる、装置。
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