[發明專利]用于連續和無創地確定有效肺容量和心輸出量的方法

有效

• 申請號: 201310092665.5
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN103315730B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 帕爾·埃姆特爾;芒努斯·哈爾巴克
• 申請（專利權）人: 馬奎特緊急護理公司
• 主分類號: A61B5/029
• 分類號: A61B5/029;A61B5/091
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 陳煒,李春暉

1.一種無創方法，用于確定與對象的有效肺容量、心輸出量和/或靜脈血的二氧化碳含量相關的至少一個生理學參數，所述方法包括以下步驟：

在呼吸周期序列期間，

-至少測量由所述對象呼出的呼出氣體的呼出流量，以及

-測量所述呼出氣體的二氧化碳含量，

其特征在于所述方法還包括以下步驟：

-針對所述呼吸周期序列中的每個呼吸周期，基于所測量的呼出流量和二氧化碳含量，確定與所述對象的肺泡二氧化碳分數相關的第一參數、與所述對象的動脈血的二氧化碳含量相關的第二參數以及與所述對象的二氧化碳排出量相關的第三參數，以及

-針對所述呼吸周期序列中的每個呼吸周期，將所確定的所述第一參數、所述第二參數和所述第三參數的值代入二氧化碳動力學方程，以形成超定方程組，并且通過為所述超定方程組求解近似解來確定所述至少一個生理學參數，

其中確定所述至少一個生理學參數的步驟涉及基于所述呼吸周期序列中的所述第一參數、所述第二參數和所述第三參數的相關性，同時確定與所述對象的有效肺容量相關的生理學參數以及與所述對象的心輸出量相關的生理學參數。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述確定所述至少一個生理學參數的步驟涉及基于所述相關性同時確定與所述對象的有效肺容量相關的生理學參數、與所述對象的心輸出量相關的生理學參數以及與所述對象的靜脈血的二氧化碳含量相關的生理學參數。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述二氧化碳動力學方程描述了與對象的有效肺容量、心輸出量、靜脈血的二氧化碳含量、肺泡二氧化碳分數、動脈血的二氧化碳含量和二氧化碳排出量相關的參數之間的關系。

4.根據權利要求3所述的方法，其中所述二氧化碳動力學方程是：

V·ΔF_ACO₂＝Δt·Q·(CvCO₂-CaCO₂)-VTCO₂，

其中，V是所述呼吸周期期間的有效肺容量，ΔF_ACO₂是所述呼吸周期期間肺泡二氧化碳的容積率的變化，Δt是所述呼吸周期的持續時間，Q是所述呼吸周期期間的有效肺毛細管血流量，CvCO₂是所述呼吸周期期間靜脈血的二氧化碳含量，CaCO₂是所述呼吸周期期間動脈血的二氧化碳含量，以及VTCO₂是所述呼吸周期期間二氧化碳的一次呼吸排出量。

5.根據權利要求1或2所述的方法，其中，針對每個呼吸周期，通過按每次呼吸利用在所述呼吸周期序列中的最近的呼吸周期期間所獲得的所述第一參數、所述第二參數和所述第三參數的值來替換在最早的呼吸周期期間所獲得的所述第一參數、所述第二參數和所述第三參數的值，來確定所述至少一個生理學參數。

6.根據權利要求1或2所述的方法，其中，確定了與所述對象的有效肺容量相關的至少一個生理學參數，所述方法還包括以下步驟：

-還測量由所述對象吸入的吸入氣體的吸入流量；

-根據所測量的吸入流量和呼出流量計算每個呼吸周期中的吸入氣體體積與呼出氣體體積的差，以及

-基于所確定的生理學參數和所述差確定所述對象的當前有效肺容量的更新值。

7.根據權利要求1或2所述的方法，還包括以下步驟：在確定所述至少一個生理學參數之前，使用用于確定至少一個所述生理學參數的另一方法來獲得包括至少一個所述生理學參數的至少一個值的先驗信息，并且在所述至少一個生理學參數的確定中使用所述先驗信息。

8.根據權利要求1或2所述的方法，還包括以下步驟：基于所述呼吸周期序列中的所述第一參數、所述第二參數和所述第三參數的相關性，確定在確定所述至少一個生理學參數時的誤差；以及在所述誤差表明所述相關性弱的情況下，產生警報信號。