[發明專利]對通氣患者進行呼吸氣體監測的方法、布置和計算機程序產品

無效

• 申請號: 201310063550.3
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN103284724A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: H.維耶蒂厄-奧加;R.科豐
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: A61B5/08
• 分類號: A61B5/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 姜甜;朱海煜

技術領域

本公開大體涉及患者監測。更具體而言，本發明涉及監測以機械的方式通氣的患者/受檢者的呼吸氣體水平。被監測的呼吸氣體典型地為二氧化碳。

背景技術

二氧化碳(CO₂)(其為細胞新陳代謝的副產物)從細胞擴散到血管系統，并且被靜脈循環帶到肺部，其中，二氧化碳在肺泡毛細血管膜中擴散，并且從身體中呼出。二氧化碳測定（Capnometry）指的是(非侵入性)測量和顯示呼吸氣體中的二氧化碳的濃度，而二氧化碳檢測計指的是產生呼吸氣體的CO₂波形的機器。二氧化碳檢測計測量在呼吸結束時呼出的CO₂的濃度，通常被稱為呼氣末CO₂(ETCO₂)。ETCO₂表示為呼吸氣體中的CO₂的比例壓力或分壓力。正常值介于5%和6%之間，這相當于35-45?mmHg。圖1示出正常呼吸的受檢者的規則時間二氧化碳描記圖，即，ETCO₂波形。時間二氧化碳描記圖包括兩個基本分段：吸氣分段和呼氣分段。在呼氣的第一部?(時段1)期間，CO₂水平保持為零，因為傳感器取樣的初始氣體將來自所謂的死區。隨著呼氣繼續，CO₂水平升高到上面提到的正常水平，因為來自肺泡的富含CO₂的氣體到達傳感器(時段2)。在呼氣結束時(時段3)，CO₂水平降到零，因為受檢者開始吸入不含CO₂的氣體。

目前，二氧化碳檢測計是例如在麻醉和重癥護理中用于監測受檢者的CO₂水平的標準工具。這是因為CO₂水平和波形提供快速且可靠的信息，該信息幫助檢測和預防多種危急生命的事件，諸如氣管的位置異常和代謝系統、心血管系統和呼吸系統的失效。

整個通氣可分成兩個部分：與肺部的血交換的呼吸氣體和不與肺部的血交換的呼吸氣體。前者通常被稱為肺部通氣，而后者通常被稱為死區通氣。因而死區指的是吸入的但不參與氣體交換的呼吸氣體。生理死區可分成解剖死區和肺泡死區。解剖死區包括不接觸肺的肺泡的、上氣道(諸如嘴和氣管)中的氣體。肺泡死區包括與肺泡接觸而沒有任何氣體交換(即，沒有發生任何灌注)的氣體。第三種形式的死區通常被稱為機械或裝備死區。這是由在不參與氣體交換的情況下填充機械通氣機系統的呼吸回路的氣體形成的。

死區趨向于降低ETCO₂讀數，因為不參加氣體交換的“死”氣體/空氣與呼出氣體混合，并且從而稀釋呼出的CO₂。換句話說，解剖死區和裝備死區中的所有死區氣體在呼氣時段開始時通常都未被呼出，但是死區氣體的一部分與富含CO₂的呼出氣體混合，并且稀釋呼出的CO₂。這進而可使與血液氣體CO₂濃度相互關聯的可靠性惡化，以及導致低估動脈CO₂水平。一般而言，患者越小，死區的影響就越大。在小患者中，通過使用小體積氣管內管連接器，以及/或者使用允許從管的末端(而非正規的嘴部傳感器)取CO₂樣本的特殊氣管內管，二氧化碳測定的精度已經提高。

可影響ETCO₂測量的精度以及從而也影響ETCO₂和血液CO₂之間的相互關聯的可靠性的另外的因素是呼吸速率。隨著呼吸速率提高，吸氣和呼氣時段縮短，而且呼氣時段可變過短，以至于在下一個吸氣時段開始之前，無法將所有富含CO₂的氣體傳送到傳感器。這又導致再呼吸，即，呼出的氣體與通氣系統中的氣體混合，而且混合氣體中的一些被再次吸入。

因此，ETCO₂測量和血液CO₂估計的精度和可靠性在某些通氣條件下可變得受損。如上面論述的那樣，當涉及嬰兒和高頻通氣時，ETCO₂測量不準確的風險更大。但是，高頻通氣(其典型地用來減少肺損傷或預防進一步的肺損傷)可適用于所有年齡段的患者，從新生兒到成年人。

發明內容