JPH0685803B2 - 呼吸相の識別を行う人工呼吸装置 - Google Patents

呼吸相の識別を行う人工呼吸装置

Info

Publication number
JPH0685803B2
JPH0685803B2 JP4174037A JP17403792A JPH0685803B2 JP H0685803 B2 JPH0685803 B2 JP H0685803B2 JP 4174037 A JP4174037 A JP 4174037A JP 17403792 A JP17403792 A JP 17403792A JP H0685803 B2 JPH0685803 B2 JP H0685803B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
curve
respiratory
respiratory airflow
slope
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP4174037A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05184676A (ja
Inventor
ヴァイスマン ディーター
バウム マルツェル
Original Assignee
ドレーゲルヴェルク アクチェンゲゼルシャフト
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ドレーゲルヴェルク アクチェンゲゼルシャフト filed Critical ドレーゲルヴェルク アクチェンゲゼルシャフト
Publication of JPH05184676A publication Critical patent/JPH05184676A/ja
Publication of JPH0685803B2 publication Critical patent/JPH0685803B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/021Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes operated by electrical means
    • A61M16/022Control means therefor
    • A61M16/024Control means therefor including calculation means, e.g. using a processor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0003Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure
    • A61M2016/0015Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure inhalation detectors
    • A61M2016/0018Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure inhalation detectors electrical
    • A61M2016/0021Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure inhalation detectors electrical with a proportional output signal, e.g. from a thermistor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0003Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure
    • A61M2016/003Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter
    • A61M2016/0033Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter electrical
    • A61M2016/0036Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter electrical in the breathing tube and used in both inspiratory and expiratory phase

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、患者の呼吸相を識別す
ることにより、人工呼吸装置の制御を行う制御装置を有
する人工呼吸装置であって、フローセンサから送出され
る信号の時間経過が検出され、この信号の時間経過は呼
吸気流曲線を表すものであり、当該時間経過から人工呼
吸装置を呼気相から吸気相へ、または吸気相から呼気相
へ切換制御するためのトリガ基準が導出される人工呼吸
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】肺が健康な患者では、呼吸筋の力経過と
それにより生じる呼吸気流との間に特筆するような位相
ずれは存在しない。従って口腔圧または呼吸気流から、
良好に呼吸相を識別することができる。この呼吸相識別
は支援型呼吸形成の際にトリガ基準として必要である。
【0003】米国特許第3834382号明細書には、
呼吸気流曲線の零点通過をトリガ基準として用いる人口
呼吸装置が記載されている。しかしこの手段は、肺の時
定数が呼吸相の持続時間に比較して増加した場合、正常
に機能しない。このようなことは慢性障害患者において
呼吸周波数が比較的高い場合に生じる。このような場
合、呼吸する肺の力経過とそれにより生じる呼吸気流と
の間に位相ずれが発生する。この場合、呼吸筋の活動と
呼吸路の流動方向が対応せず、従い識別できる呼吸相は
皮相的なものである。
【0004】吸気から呼気ないし呼気から吸気への切換
制御を呼吸相識別法に従い行う現在の支援型人工呼吸法
は、前記のような患者の場合、等体積の呼吸動作を不所
望に上昇させることになる。患者は吸入補助の投入が過
度に遅いと感じ、他方では人工呼吸装置がまだ肺に空気
を送出しているのに患者は既に呼気を開始したりする。
【0005】来国特許第4050458号明細書に記載
された人工呼吸装置では、患者の口腔圧の時間経過が測
定され、2つの時間差を形成することにより呼気圧力経
過の最終相の折曲点が検出される。この折曲点は後続す
る吸気相に対するトリガ基準として用いられる。この装
置の欠点は、確実に評価し得る圧力信号を得るために
は、人工呼吸装置が不所望に高い流動抵抗を有しなけれ
ばならないことである。通常の流動抵抗では、圧力信号
はノイズに埋もれる程小さい。さらに吸気から呼気への
切換に対するトリガ基準が得られないのも欠点である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、患者
の呼吸相の識別による人工呼吸装置用制御装置を有する
人工呼吸装置を、慢性障害の患者の場合でも確実かつ早
期に、息の吸い込みおよび吐き出しの試みを識別するこ
とができるように改善することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、人工呼吸装置を制御するための装置は、呼吸気流曲
線の勾配を検出するための勾配検知回路と、曲線経過検
知回路と、閾値回路と、トリガ回路とを有し、前記勾配
検知回路は、検出した呼吸気流曲線の勾配を閾値回路に
出力するものであり、前記曲線経過検知回路は、呼吸気
流曲線の零点通過を検知し、零点通過の際にイネーブル
信号を閾値回路に出力するものであり、前記閾値回路
は、勾配検知回路から供給された勾配を記憶し、かつ曲
線経過検知回路のイネーブル信号に基づき呼吸気流曲線
の零点通過間で、瞬時の勾配を以前に測定された勾配と
比較し、勾配が増加する場合、制御信号をトリガ回路に
送出するものであり、前記トリガ回路は、閾値回路から
の制御信号に基づき人工呼吸装置をそれぞれ他方の呼吸
相に切り替えるものであるように構成して解決される。
【0008】本発明の利点は、患者の吸気または呼気の
それぞれの試みが、呼吸筋の力経過とそれにより生じる
呼吸気流との間に位相ずれがあっても識別されるという
ことである。呼吸気流を表す信号を使用することにより
測定値の確実な評価が可能である。
【0009】本発明を以下実施例に基づき、公知の人工
呼吸装置と対比して説明する。
【0010】
【実施例】図1Aには胸膜圧1と呼吸路圧2が示されて
いる。胸膜圧は肺と患者の胸郭との間の圧力であり、呼
吸筋の活動に対する尺度である。呼吸路圧は患者の口腔
の呼吸ガスの圧力である。
【0011】図1Bには呼吸気流3が示されている。曲
線は呼気の最終相から開始する。呼吸気流3の零点通過
4は、公知の手段に従い動作する人工呼吸装置では吸気
への切換に対するトリガ基準として用いる。時点5で人
工呼吸装置により形成された呼吸路圧2が上昇し、続い
て呼吸気流3も突然上昇する。呼吸路圧2は続いて吸気
相の終了時6まで緩慢に上昇する。一方呼吸気流3は常
時減少する。呼気への切換に対するトリガ基準として、
公知の人工呼吸装置では時点6が用いられる。この時点
6では呼吸気流がその最大値(7の時点)の25%に降
下する。
【0012】次いで呼吸路圧2は非常に小さな値8に突
然降下する。この小さな値は呼吸気流および人工呼吸装
置の流動抵抗から生じるものである。次いで、呼吸路圧
2および呼吸気流3の絶対量は、呼吸気流の新たな零点
通過9の際に人工呼吸装置によって新たな吸気相が開始
されるまで常時減少する。
【0013】今、胸膜圧1を見てみると、吸気相の最初
の部分では胸膜圧が常時負であることがわかる。すなわ
ち、患者は息を吸い込むために呼吸筋を緊張させる。
【0014】時点10で曲線は突然折れ曲がり、胸膜圧
は緩慢に零に近付く。折曲点10は、患者が呼吸筋を弛
緩し、息を吐き出したいことを示す。しかし患者の呼吸
路が狭いため呼吸気流3はさほど強く降下しない。胸膜
圧曲線1が折曲する時点10では、呼吸気流3の勾配が
時点11で変化するだけである。人工呼吸装置は、呼吸
気流が最大値の25%に降下したときに(時点6で)初
めて応答する。従って人工呼吸装置は、患者が望む時点
よりもかなり遅れて呼気動作に切り換わることになる。
図1には患者が息を吐き出そうとしてから人工呼吸装置
が切り換わるまでのタイムラグがtdelで示してあ
る。
【0015】胸膜圧曲線1の時点12での下降は、患者
が息を吸い込もうとしていることを示す。呼吸気流曲線
3でも勾配が時点13で変化している。しかし人工呼吸
装置は、呼吸気流3が零点9を通過したときに初めて、
非常に遅れて応答する。
【0016】患者が息を吸い込もうとするとき、呼吸気
流3の勾配は基本的に次のように変化する。すなわち呼
吸気流が以前より比較的急峻に零線へ接近し(曲線3の
時点13)、従って呼吸気流曲線の勾配は増加する。
【0017】図2Aには胸膜圧101、呼吸路圧102
の曲線が、図2Bには呼吸気流103の曲線が示されて
いる。これらの曲線は本発明の人工呼吸装置に生じるも
のである。
【0018】図2Bでは、患者が息を吐き出したい時点
15(図2Aの胸膜圧101の曲線中の折曲点14によ
り示されている)で、呼吸気流曲線103の勾配が変化
する。人工呼吸装置はこの勾配変化を非常に短時間で識
別し、呼気相を開始する(時点16)。呼吸路圧102
は降下し(時点17)、呼吸気流103は負になる。
【0019】胸膜圧101が時点18で下降すること
は、患者が息を吸い込みたいことを示す。同じ時点19
で呼吸気流曲線103の勾配が変化し、短時間後(時点
20)に人工呼吸装置は吸気に切り替わる。呼吸路圧1
02は上昇し(時点21)、呼吸気流103は正とな
る。
【0020】患者が息を吸い込もうとする、ないし吐き
出そうとする時点と人工呼吸装置の反応との間の時間
(図2のtdel)は、本発明の人工呼吸装置では従来
の装置(図1のtdel)よりも格段に小さい。これに
より患者は格段に優しく人工呼吸させられる。
【0021】評価するための呼吸気流曲線3、103は
種々の手段で検出することができる。例えば、種々の構
成が周知であるフローセンサを人工呼吸装置の呼吸ガス
管路に組み込むことにより検出することができる。この
場合フローセンサの電気出力信号が呼吸気流曲線を表
す。人工呼吸装置において、例えば呼吸路圧(曲線2な
いし102)が常に目標曲線に保持されるように流量制
御弁が制御されればフローセンサは省略することができ
る。
【0022】人工呼吸装置の切換に対するトリガ基準と
して本発明では、呼吸気流曲線の勾配の増加が用いられ
る。呼吸気流曲線が零点を通過する際に曲線勾配は最も
強く増加する。しかし勿論これをトリガ基準として用い
るべきでない。というのは人工呼吸装置が高い頻度で常
時呼吸相を切り換えることになるからである。従ってト
リガ基準の識別のための時点は、呼吸気流のそれぞれの
零点通過の間の時間間隔に制限しなければならない。
【0023】さらに呼吸相の切換後の短い時間間隔内
で、人工呼吸装置の過渡過程により呼吸気流曲線に変動
が生じる。この変動は不所望にもトリガ基準として識別
され得る。従ってそれぞれ他方の呼吸相への切換は一般
的に、最後の切換から最大許容呼吸周波数の2倍の逆数
値から得られる時間が経過して初めて行うようにする。
【0024】前記の理由から、トリガ基準の有効性に対
する付加基準を設け、不所望の早期のトリガを除外する
と有利である。これは、呼吸気流曲線がそれぞれの極値
を通過した後に発生するその勾配の増加だけをトリガ基
準として用いることにより行われる。
【0025】不所望のトリガに対してさらに安全性を確
保するため、呼吸気流曲線の各零点通過により開始する
遅延時間が経過した後に発生する、呼吸気流曲線の勾配
の増加のみをトリガ基準として用いることができる。
【0026】遅延時間は少なくとも、前記の過渡過程が
トリガ基準の識別にもはや障害とならないまで減衰する
長さでなければならない。この時間は人工呼吸装置の特
性に依存し、下側限界値として約50msの値をとる。
最大遅延時間は、最小許容呼吸周波数の2倍の逆数値か
ら得られる時間よりも小さくなければならない。呼吸周
波数が30回/分の場合、1秒である。遅延時間に対す
る上側限界値として、上記の条件の下では800msの
値を用いることができる。トリガ基準を前記のように付
加基準と結び付けること(極値の通過ないし遅延時間)
は、例えば論理電子回路等の公知の手段によりまたは適
切なプログラム命令による計算機において実現すること
ができる。
【0027】トリガ基準としての識別に対して重要なの
は、所定の時間間隔(呼吸気流曲線の零点通過間の時間
間隔または呼吸気流曲線が極値を通過した後または遅延
時間の経過後)内で呼吸気流曲線の勾配が増加した場合
および勾配が所定の大きさを上回った場合の勾配であ
る。前記の所定の大きさは、偶然的な信号変動(ノイ
ズ)または呼吸気流曲線の非線形経過が不所望にトリガ
を惹起し得ないように設定する。呼吸気流曲線は、例え
ば人工呼吸装置が吸気相中に変化する呼吸路圧を送出す
るときは強く非線形になる。この場合相応の電子的手段
によって、変化する呼吸路圧により惹起される呼吸気流
曲線の勾配変化を検出し、測定した呼吸気流曲線の勾配
変化から減算する。このようにすると得られる差は、患
者の息の吸い込みおよび吐き出しにより惹起される呼吸
気流曲線の勾配の変化のみを表す。
【0028】呼吸相の切換に対するトリガ基準として用
いる、呼吸気流曲線の勾配の増加は、下位請求項に記載
された種々の手段で識別することができる。
【0029】1つの手段では、呼吸気流曲線3、103
を表す信号をまず、障害となる信号ノイズを低減するた
めにローバスフィルタにより平滑化する。次いで2次の
時間微分値を形成する。このようにして得られた信号は
呼吸気流曲線の折曲に対する尺度である。図1の呼吸気
流曲線3の例では、この信号は時点7から時点11まで
僅かに正であり、時点11で明瞭に負となる。閾値回路
により信号のこの変化を、残留ノイズおよび呼吸気流曲
線の非線形性により発生する小さな信号変動から区別す
ることができる。従い、閾値回路の出力側に発生する信
号は呼吸気流曲線の勾配の変化を指示し、人工呼吸装置
のトリガ回路に供給することができる。このトリガ回路
は人工呼吸装置をそれぞれ他方の呼吸相へ切り換える。
この時点で呼吸気流の勾配は強く変化する(図2Bの曲
線103の時点16と20)。このこともまた閾値回路
の出力側に信号を発生させる。しかしこの信号はトリガ
基準としては用いず、論理回路により抑圧することがで
きる。
【0030】トリガ基準を求めるための別の手段では、
呼吸気流曲線の零点通過間のそれぞれの時間内で数学的
関数をこの曲線に当てはめる。数学的関数としては、n
次の生成多項式または指数関数を用いることができる。
最も簡単な場合は直線を当てはめる。そのためには、現
在の時点より所定時間だけ前にある呼吸気流値の経過を
将来に対し線形に外挿するのである。
【0031】呼吸気流曲線103の折曲点15、19の
時点から、測定された値103は当て嵌められた関数に
従って計算される値から次第に偏差するようになる。ト
リガ基準として使用できる、患者の呼吸活動による偏差
を、例えば信号ノイズにより惹起される偏差から区別す
るためには、この偏差は所定の量を上回らなければなら
ない。この量を上回ると(図2、時点16と20)、信
号が人工呼吸装置のトリガ回路に入力される。
【0032】吸気および呼気に対して関数を当てはめる
ことは複数の呼吸シーケンスにわたって平均化して行う
ことができる。この場合関数からは、吸気および呼気で
の呼吸気流の絶対量の降下に対するそれぞれ平均パラメ
ータが得られる。このパラメータおよびそれぞれ測定し
た呼吸気流曲線の極値を用いて、呼吸気流曲線の予測経
過を前もって算出することができる。そして測定経過が
前もって算出した予測経過から偏差することをトリガ基
準として用いる。
【0033】本発明の最後の実施例では、計算機に患者
の肺および人工呼吸装置の数学的モデルがインストール
される。このモデルは人工呼吸と同期して経過する。モ
デルパラメータ(例えば肺のコンプライアンスおよび抵
抗並びに人工呼吸装置により設定される呼吸路圧)は常
時、呼吸気流曲線の測定値に適合される。この計算機モ
デルでも呼吸気流曲線の勾配の増加(図2、時点15と
19)が発生すると、計算機プログラムにより識別さ
れ、人工呼吸装置の切換に対するトリガ基準として用い
られる。これとは選択的に、測定呼吸気流曲線と計算し
た曲線との偏差をトリガ基準として用いることもでき
る。
【0034】本発明の装置の前記実施形態はアナログ電
子技術(例えばアナログ計算機)によっても実現可能で
あり、または測定値を計算機でディジタル化してから実
施することもできる。
【0035】図3は本発明の人工呼吸装置30および人
工呼吸装置制御用装置31を示す。患者32はフローセ
ンサ33、吸気管路34並びに呼気管路35を介して人
工呼吸装置30と接続されている。制御装置31はフロ
ーセンサ33から送出された流量信号に対するローパス
フィルタ36を有する。流量信号は呼吸気流曲線を表
す。制御装置31はさらに、流量信号(呼吸気流曲線)
の勾配を検出するための勾配検知回路37と、呼吸気流
曲線の所定の経過を検出する曲線経過検知回路38と、
遅延回路39と、閾値回路40と、トリガ回路42を有
する。
【0036】本発明の制御装置31は次のように動作す
る。ローパスフィルタ36により呼吸気流曲線を表す流
量信号が平滑化される。曲線経過検知回路38は、呼吸
気流曲線が零点を通過する時点または極値を通過する時
点を検出し、それぞれ制御パルスを遅延回路39に送出
する。遅延回路は、曲線が零点を通過した場合の制御パ
ルスに対しては例えば500msの遅延時間に調整され
ている。極値を通過した場合の制御パルスに対しては遅
延時間は必要ない。勾配検知回路37では、流量信号の
勾配が、例えば呼吸気流曲線の二次時間微分により検出
される。この二次時間微分値は閾値回路40に伝送さ
れ、そこに記憶される。遅延回路39にて遅延時間が経
過した後、閾値回路40は信号線路41を介してイネー
ブルされ、瞬時の勾配を前もって測定された値と比較す
る。瞬時の勾配が前もって測定された値より増加してい
れば、このことは患者の呼吸努力と見做すことができ、
閾値回路40は制御信号をトリガ回路42に出力し、人
工呼吸装置30をそれぞれ他方の呼吸相に切り換える。
曲線経過検知回路38も線路43を介してトリガ回路4
2と接続されている。これによりトリガ基準が前もって
満たされていない場合でも、呼吸気流曲線がいずれかの
零点を通過するの際にそれぞれ他方の呼吸相への切換が
行われる。ただしこの動作の場合は、従来の人工呼吸装
置と同じタイムラグ(図1)が生じる。
【0037】図4に示された選択的実施例では装置31
0内で、図3の勾配検知回路37と閾値回路40が、後
置接続された比較個所45を有する計算ユニット44に
より置換される。複数の呼吸シーケンスにわたり計算ユ
ニット44によって、呼吸気流曲線の特徴値、例えば関
数値の降下および極値に関して、呼吸気流曲線の予測経
過が外挿される。外挿は例えば数学的関数、n次の生成
多項式により行うことができる。遅延回路39での遅延
時間の経過後、比較個所45が作動され、呼吸気流曲線
の瞬時値が前もって計算された値と比較される。瞬時値
と前もって計算された値との偏差が所定限界を上回る
と、制御信号がトリガ回路42に出力され、人工呼吸装
置30をそれぞれ他方の呼吸相に切り換える。
【0038】計算ユニット44内で、患者の肺の計算モ
デルをシミュレートすることもできる。この計算モデル
は呼吸と同期して経過し、患者の肺のモデルパラメータ
は連続的に測定された呼吸気流曲線に適合される。
【0039】
【発明の効果】本発明により、患者の呼吸相の識別によ
る人工呼吸装置用制御装置を有する人工呼吸装置が、慢
性障害の患者の場合でも確実かつ早期に、息の吸い込み
および吐き出しの試みを識別することができるよう構成
される。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の人工呼吸装置による、患者の呼吸経過を
示す線図である。
【図2】本発明の人工呼吸装置による、患者の呼吸経過
を示す線図である。
【図3】本発明の人工呼吸装置の実施例のブロック図で
ある。
【図4】本発明の人工呼吸装置の別の実施例のブロック
図である。
【符号の説明】
30 人工呼吸装置 31 制御装置 32 患者 33 フローセンサ 34 吸気管路 35 呼気管路 36 ローパスフィルタ 37 勾配検知回路 38 曲線経過検知回路 39 遅延回路 40 閾値回路 44 計算ユニット 45 比較個所

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸気管路と、呼気管路と、出力信号が患
    者の呼吸気流曲線を表すフローセンサと、人工呼吸装置
    を制御するための装置とを備えた人工呼吸装置におい
    て、前記人工呼吸装置を制御するための装置(31)
    は、呼吸気流曲線の勾配を検出するための勾配検知回路
    (37)と、曲線経過検知回路(38)と、閾値回路
    (40)と、トリガ回路(42)とを有し、前記勾配検
    知回路(37)は、検出した呼吸気流曲線の勾配を閾値
    回路(40)に出力するものであり、前記曲線経過検知
    回路(38)は、呼吸気流曲線の零点通過を検知し、零
    点通過の際にイネーブル信号を閾値回路(40)に出力
    するものであり、前記閾値回路(40)は、勾配検知回
    路(37)から供給された勾配を記憶し、かつ曲線経過
    検知回路(38)のイネーブル信号に基づき呼吸気流曲
    線の零点通過間で、瞬時の勾配を以前に測定された勾配
    と比較し、勾配が増加する場合、制御信号をトリガ回路
    (42)に送出するものであり、前記トリガ回路(4
    2)は、閾値回路(40)からの制御信号に基づき人工
    呼吸装置(30)をそれぞれ他方の呼吸相に切り替える
    ものであることを特徴とする、呼吸相の識別を行う人工
    呼吸装置。
  2. 【請求項2】 前記曲線経過検知回路(38)と閾値回
    路(40)との間に遅延回路(39)が挿入接続されて
    おり、該遅延回路(39)は、呼吸気流曲線の各零点通
    過により開始する遅延時間が経過した際に初めて閾値回
    路(40)をイネーブルし、これにより勾配の比較を開
    始させる請求項2記載の人工呼吸装置。
  3. 【請求項3】 ローパスフィルタ(36)が前記勾配検
    知回路(37)に前置接続されており、前記勾配検知回
    路(37)は、2次の時間微分形成により呼吸気流曲線
    の勾配を検出する請求項1または2記載の人工呼吸装
    置。
  4. 【請求項4】 吸気管路と、呼気管路と、出力信号が患
    者の呼吸気流曲線を表すフローセンサと、人工呼吸装置
    を制御するための装置とを備えた人工呼吸装置におい
    て、前記人工呼吸装置を制御するための装置(31)
    は、呼吸気流曲線の勾配を検出するための勾配検知回路
    (37)と、曲線経過検知回路(38)と、閾値回路
    (40)と、トリガ回路(42)とを有し、前記勾配検
    知回路(37)は、検出した呼吸気流曲線の勾配を閾値
    回路(40)に出力するものであり、前記曲線経過検知
    回路(38)は、呼吸気流曲線の各極値通過を検知し、
    各極値通過の際にイネーブル信号を閾値回路(40)に
    送出するものであり、前記閾値回路(40)は、勾配検
    知回路(37)から供給された勾配を記憶し、かつ曲線
    経過検知回路(38)のイネーブル信号に基づき呼吸気
    流曲線の極値通過後に、瞬時の勾配を以前に測定された
    勾配と比較し、勾配が増加する場合、制御信号をトリガ
    回路(42)に送出するものであり、前記トリガ回路
    (42)は、閾値回路(40)からの制御信号に基づき
    人工呼吸装置(30)をそれぞれ他方の呼吸相に切り替
    えるものであることを特徴とする、呼吸相の識別を行う
    人工呼吸装置。
  5. 【請求項5】 吸気管路と、呼気管路と、出力信号が患
    者の呼吸気流曲線を表すフローセンサと、人工呼吸装置
    を制御するための装置とを備えた人工呼吸装置におい
    て、前記人工呼吸装置を制御するための装置(310)
    は、曲線経過検知回路(38)と、トリガ回路(42)
    と、計算ユニット(44)と、比較個所(45)とを有
    し、前記曲線経過検知回路(38)は、呼吸気流曲線の
    零点通過を検出し、各零点通過の際にイネーブル信号を
    前記比較個所(45)に送出するものであり、前記計算
    ユニット(44)は、呼吸気流曲線に対して当該曲線の
    零点通過の間で数学的関数が当てはめるものであり、前
    記比較個所(45)は、測定された呼吸気流曲線と前記
    数学的関数との偏差が発生することをトリガ基準として
    用いるものであり、前記トリガ回路(42)は、前記比
    較個所(45)からのトリガ基準に基づき人工呼吸装置
    (30)をそれぞれ他方の呼吸相に切り替えるものであ
    ることを特徴とする、呼吸相の識別を行う人工呼吸装
    置。
  6. 【請求項6】 前記計算ユニット(44)は、複数の呼
    吸シーケンスにわたって呼吸気流曲線の零点通過間の曲
    線に対して数学的関数を当てはめることにより、吸気相
    および呼気相の呼吸気流曲線の降下に対する平均バラメ
    ータを形成し、かつ当該平均パラメータと、呼吸気流曲
    線のそれぞれ測定された極値とを用いて呼吸気流曲線の
    予測経過を前もって算出し、前記比較個所(45)は、
    測定された呼吸気流曲線と前記予測経過との偏差が発生
    することをトリガ基準として用いる請求項5記載の人工
    呼吸装置。
  7. 【請求項7】 測定された呼吸気流曲線が計算モデルを
    用いて前もって算出された呼吸気流曲線の予測経過から
    偏差することをトリガ基準として用いる請求項5または
    6記載の人工呼吸装置。
JP4174037A 1991-07-04 1992-07-01 呼吸相の識別を行う人工呼吸装置 Expired - Lifetime JPH0685803B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4122069A DE4122069A1 (de) 1991-07-04 1991-07-04 Verfahren zur erkennung der atemphasen eines patienten bei assistierenden beatmungsverfahren
DE4122069.2 1991-07-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05184676A JPH05184676A (ja) 1993-07-27
JPH0685803B2 true JPH0685803B2 (ja) 1994-11-02

Family

ID=6435370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4174037A Expired - Lifetime JPH0685803B2 (ja) 1991-07-04 1992-07-01 呼吸相の識別を行う人工呼吸装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5303700A (ja)
EP (1) EP0521314B1 (ja)
JP (1) JPH0685803B2 (ja)
DE (2) DE4122069A1 (ja)

Families Citing this family (81)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5199424A (en) * 1987-06-26 1993-04-06 Sullivan Colin E Device for monitoring breathing during sleep and control of CPAP treatment that is patient controlled
US5522382A (en) 1987-06-26 1996-06-04 Rescare Limited Device and method for treating obstructed breathing having a delay/ramp feature
US5632269A (en) 1989-09-22 1997-05-27 Respironics Inc. Breathing gas delivery method and apparatus
EP0549299B1 (en) * 1991-12-20 2002-03-13 Resmed Limited Ventilator for continuous positive airway pressure breathing (CPAP)
WO1994006499A1 (fr) * 1992-09-18 1994-03-31 Pierre Medical S.A. Dispositif d'aide a la respiration
US5438980A (en) * 1993-01-12 1995-08-08 Puritan-Bennett Corporation Inhalation/exhalation respiratory phase detection circuit
EP0934723B1 (en) 1993-11-05 2004-09-22 ResMed Limited Control of CPAP Treatment
US6675797B1 (en) * 1993-11-05 2004-01-13 Resmed Limited Determination of patency of the airway
DE69422900T2 (de) 1993-12-01 2000-06-08 Resmed Ltd Vorrichtung zur Erzeugung eines kontinuierlichen positiven Atemwegdruckes (CPAP)
DE4432219C1 (de) * 1994-09-10 1996-04-11 Draegerwerk Ag Beatmungssystem zur Versorgung eines Patienten mit Atemgas
AU733655B2 (en) * 1994-12-02 2001-05-17 Respironics, Inc. Breathing gas delivery method
US5820560A (en) * 1995-03-31 1998-10-13 Universite De Montreal Inspiratory proportional pressure assist ventilation controlled by a diaphragm electromyographic signal
AUPN236595A0 (en) 1995-04-11 1995-05-11 Rescare Limited Monitoring of apneic arousals
SE9502032D0 (sv) * 1995-06-02 1995-06-02 Burkhard Lachmann Arrangement for determining an opening pressure
AUPN344195A0 (en) * 1995-06-08 1995-07-06 Rescare Limited Monitoring of oro-nasal respiration
AUPN394895A0 (en) 1995-07-03 1995-07-27 Rescare Limited Auto-calibration of pressure transducer offset
AUPN547895A0 (en) 1995-09-15 1995-10-12 Rescare Limited Flow estimation and compenstion of flow-induced pressure swings cpap treatment
EP0862474A4 (en) 1995-09-18 2000-05-03 Resmed Ltd PRESSURE CONTROL WITH CPAP TREATMENT OR WITH ASSISTED VENTILATION
AUPN616795A0 (en) * 1995-10-23 1995-11-16 Rescare Limited Ipap duration in bilevel cpap or assisted respiration treatment
AUPN973596A0 (en) 1996-05-08 1996-05-30 Resmed Limited Control of delivery pressure in cpap treatment or assisted respiration
SE9602199D0 (sv) * 1996-06-03 1996-06-03 Siemens Ag Ventilator
AUPO163896A0 (en) 1996-08-14 1996-09-05 Resmed Limited Determination of respiratory airflow
AUPO247496A0 (en) 1996-09-23 1996-10-17 Resmed Limited Assisted ventilation to match patient respiratory need
US6371113B1 (en) 1996-10-10 2002-04-16 Datex-Ohmeda, Inc. Zero flow pause during volume ventilation
US5865174A (en) * 1996-10-29 1999-02-02 The Scott Fetzer Company Supplemental oxygen delivery apparatus and method
AUPO418696A0 (en) 1996-12-12 1997-01-16 Resmed Limited A substance delivery apparatus
AUPO425696A0 (en) 1996-12-18 1997-01-23 Resmed Limited A device for preventing or reducing the passage of air through the mouth
WO1998051362A1 (en) 1997-05-16 1998-11-19 Peter Craig Farrell Nasal ventilation as a treatment for stroke
AUPO742297A0 (en) 1997-06-18 1997-07-10 Resmed Limited An apparatus for supplying breathable gas
AUPP015097A0 (en) 1997-11-03 1997-11-27 Resmed Limited A mounting body
AUPP026997A0 (en) 1997-11-07 1997-12-04 Resmed Limited Administration of cpap treatment pressure in presence of apnea
DE10200183A1 (de) * 2002-01-04 2003-07-17 Heptec Gmbh Verfahren zur Bestimmung eines Maskendrucks zur Druckregelung in einem CPAP-Gerät, Verfahren zur Bestimmung des Luftstroms und/oder Luftdrucks in einem CPAP-Gerät, CPAP-Gerät sowie Prüfapparatur dafür
DE10212497A1 (de) * 2002-03-21 2003-10-16 Weinmann G Geraete Med Verfahren zur Steuerung eines Beatmungsgerätes sowie Vorrichtung zur Beatmung
JP4602643B2 (ja) 2003-02-28 2010-12-22 帝人株式会社 呼吸同調型気体供給装置
US7588033B2 (en) 2003-06-18 2009-09-15 Breathe Technologies, Inc. Methods, systems and devices for improving ventilation in a lung area
DE10337138A1 (de) * 2003-08-11 2005-03-17 Freitag, Lutz, Dr. Verfahren und Anordnung zur Atmungsunterstützung eines Patienten sowie Luftröhrenprothese und Katheter
US8381729B2 (en) 2003-06-18 2013-02-26 Breathe Technologies, Inc. Methods and devices for minimally invasive respiratory support
CA2536090C (en) 2003-08-18 2014-07-22 Anthony D. Wondka Method and device for non-invasive ventilation with nasal interface
NZ552297A (en) * 2004-06-23 2010-11-26 Resmed Ltd Methods and apparatus with improved ventilatory support cycling
US7717110B2 (en) * 2004-10-01 2010-05-18 Ric Investments, Llc Method and apparatus for treating Cheyne-Stokes respiration
DE102005063665B3 (de) * 2005-04-22 2021-01-21 Löwenstein Medical Technology S.A. Vorrichtung zur Drucksteuerung bei Beatmungsgeräten
US8561611B2 (en) * 2005-06-21 2013-10-22 Ric Investments, Llc Respiratory device measurement system
DE202005015676U1 (de) 2005-07-07 2006-02-23 Weinmann Geräte für Medizin GmbH & Co. KG Vorrichtung zur Drucksteuerung bei Beatmungsgeräten
US7533670B1 (en) * 2005-09-20 2009-05-19 Breathe Technologies, Inc. Systems, methods and apparatus for respiratory support of a patient
CA2652544A1 (en) * 2006-05-18 2007-12-13 Breathe Technologies, Inc. Tracheostoma spacer, tracheotomy method, and device for inserting a tracheostoma spacer
WO2008144589A1 (en) 2007-05-18 2008-11-27 Breathe Technologies, Inc. Methods and devices for sensing respiration and providing ventilation therapy
US8567399B2 (en) 2007-09-26 2013-10-29 Breathe Technologies, Inc. Methods and devices for providing inspiratory and expiratory flow relief during ventilation therapy
CN101888868B (zh) 2007-09-26 2014-01-22 呼吸科技公司 用于治疗睡眠呼吸暂停的方法和设备
US8776793B2 (en) 2008-04-18 2014-07-15 Breathe Technologies, Inc. Methods and devices for sensing respiration and controlling ventilator functions
EP2274036A4 (en) 2008-04-18 2014-08-13 Breathe Technologies Inc METHODS AND DEVICES FOR DETECTING BREATHING AND CONTROLLING INSUFFLATOR FUNCTIONS
US8485185B2 (en) 2008-06-06 2013-07-16 Covidien Lp Systems and methods for ventilation in proportion to patient effort
DE102008038267A1 (de) * 2008-08-11 2010-02-18 Weinmann Geräte für Medizin GmbH + Co. KG Verfahren und Vorrichtung zur Beatmung
JP5715950B2 (ja) 2008-08-22 2015-05-13 ブリーズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド 開放気道インタフェースを有する機械換気を提供する方法及び装置
EP2344791B1 (en) 2008-10-01 2016-05-18 Breathe Technologies, Inc. Ventilator with biofeedback monitoring and control for improving patient activity and health
US9132250B2 (en) 2009-09-03 2015-09-15 Breathe Technologies, Inc. Methods, systems and devices for non-invasive ventilation including a non-sealing ventilation interface with an entrainment port and/or pressure feature
US9962512B2 (en) 2009-04-02 2018-05-08 Breathe Technologies, Inc. Methods, systems and devices for non-invasive ventilation including a non-sealing ventilation interface with a free space nozzle feature
EP4218876A1 (en) 2009-04-02 2023-08-02 Breathe Technologies, Inc. Systems for non-invasive open ventilation with gas delivery nozzles within an outer tube
US20100262031A1 (en) * 2009-04-14 2010-10-14 Yongji Fu Method and system for respiratory phase classification using explicit labeling with label verification
CA2774902C (en) 2009-09-03 2017-01-03 Breathe Technologies, Inc. Methods, systems and devices for non-invasive ventilation including a non-sealing ventilation interface with an entrainment port and/or pressure feature
DE102010010248A1 (de) 2010-03-03 2011-09-08 Forschungszentrum Borstel Leibniz-Zentrum Für Medizin Und Biowissenschaften Beatmungsverfahren und Beatmungsgerät
BR112012028515B1 (pt) 2010-05-11 2020-09-29 Koninklijke Philips N.V Sistema para administrar um fluxo de gás em uma via respiratória de um paciente
JP5411074B2 (ja) * 2010-06-30 2014-02-12 帝人株式会社 呼吸同調型気体供給装置
EP2605836A4 (en) 2010-08-16 2016-06-01 Breathe Technologies Inc METHODS, SYSTEMS AND DEVICES USING LIQUID OXYGEN TO PROVIDE VENTILATORY ASSISTANCE
US8939152B2 (en) 2010-09-30 2015-01-27 Breathe Technologies, Inc. Methods, systems and devices for humidifying a respiratory tract
US8844537B1 (en) 2010-10-13 2014-09-30 Michael T. Abramson System and method for alleviating sleep apnea
RU2606663C2 (ru) * 2010-12-21 2017-01-10 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Система и способ для инсуффляции и экссуффляции субъекта
US8783250B2 (en) 2011-02-27 2014-07-22 Covidien Lp Methods and systems for transitory ventilation support
US8714154B2 (en) 2011-03-30 2014-05-06 Covidien Lp Systems and methods for automatic adjustment of ventilator settings
US10362967B2 (en) 2012-07-09 2019-07-30 Covidien Lp Systems and methods for missed breath detection and indication
US9808591B2 (en) 2014-08-15 2017-11-07 Covidien Lp Methods and systems for breath delivery synchronization
US9950129B2 (en) 2014-10-27 2018-04-24 Covidien Lp Ventilation triggering using change-point detection
DE102016206442A1 (de) * 2016-04-15 2017-10-19 Hamilton Medical Ag Beatmungsgerät mit verbesserter Synchronität beim Übergang von exspiratorischem zu inspiratorischem Betrieb
CN105854141B (zh) * 2016-05-05 2018-07-03 湖南明康中锦医疗科技发展有限公司 一种呼吸触发转换方法及装置
KR102497980B1 (ko) * 2016-12-30 2023-02-09 제이티 인터내셔널 소시에떼 아노님 전기 작동식 에어로졸 발생 장치
US10792449B2 (en) 2017-10-03 2020-10-06 Breathe Technologies, Inc. Patient interface with integrated jet pump
CN108245749A (zh) * 2017-12-29 2018-07-06 湖南明康中锦医疗科技发展有限公司 呼吸流量计数方法、装置、计算机设备及介质
CA3099804A1 (en) 2018-05-14 2019-11-21 Covidien Lp Systems and methods for respiratory effort detection utilizing signal distortion
US11752287B2 (en) 2018-10-03 2023-09-12 Covidien Lp Systems and methods for automatic cycling or cycling detection
CN110947062A (zh) * 2019-03-31 2020-04-03 湖南明康中锦医疗科技发展有限公司 呼吸支持设备呼吸撤换判定方法
WO2021068160A1 (zh) * 2019-10-10 2021-04-15 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 一种通气切换控制方法及装置、医用通气设备、存储介质
CN115006801B (zh) * 2022-06-24 2023-08-04 四川省肿瘤医院 一种放疗患者呼吸运动管理自主训练系统及其控制方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3834382A (en) * 1972-09-05 1974-09-10 Johnson Service Co Fluidic respirator control system with patient triggering response means
US4050458A (en) * 1976-01-26 1977-09-27 Puritan-Bennett Corporation Respiration system with patient assist capability
JPS5948106B2 (ja) * 1980-08-27 1984-11-24 株式会社東芝 呼吸監視装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0521314A1 (de) 1993-01-07
EP0521314B1 (de) 1995-04-12
JPH05184676A (ja) 1993-07-27
US5303700A (en) 1994-04-19
DE59201882D1 (de) 1995-05-18
DE4122069A1 (de) 1993-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0685803B2 (ja) 呼吸相の識別を行う人工呼吸装置
US6279569B1 (en) Determination of leak and respiratory airflow
JP2832812B2 (ja) 検出装置
US10065007B2 (en) Breathing apparatus and method for support ventilation
US6820613B2 (en) Process and device for controlling the breathing gas supply
US5373842A (en) Respirator having a trigger sensitivity dependent on the patient gas flow
EP3025748B1 (en) Determination of leak during cpap treatment
JP2000000307A (ja) 少なくとも1つのパラメ―タの検出のための方法及び呼吸装置
CN111182936A (zh) 考虑了自主呼吸的自动检测流量传感器的错误的呼吸设备
JP2926392B2 (ja) 検出装置
CN116490234A (zh) 对人工呼吸时的异步的识别
AU2002306200B2 (en) Determination of Leak and Respiratory Airflow
AU756622B2 (en) Determination of leak and respiratory airflow
AU2005200987B2 (en) Determination of Leak and Respiratory Airflow