[發明專利]用于無創通氣的患者氣道和泄漏流量估計的方法和系統

有效

• 申請號: 201780071203.1
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN109996579B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: M·A·博雷洛
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61M16/00
• 分類號: A61M16/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

一種用于估計無創通氣機系統中的患者氣道流量的方法(800)，包括：(i)確定(830)估計的氣體流量；(ii)確定(840)近側壓力誤差值；(iii)補償(850)確定的近側壓力估計誤差值；(iv)補償(854)估計的氣體流量的誤差；(v)確定(856)估計的氣體流量泄漏；(vi)在逐呼吸的基礎上監測(860)泄漏；(vii)確定(870)氣體流量泄漏因子；(viii)調整(880)所述估計的氣體流量泄漏；(ix)檢測(872)對所述氣道流量估計的偏差；(x)確定(874)所述系統處于呼吸的靜止狀態；(xi)將估計的氣體流量去偏差(976)以將偏差驅動至接近零；并且(xii)在緊接的后續呼吸中暫停(878)呼吸到呼吸的偏差校正。

技術領域

本公開總體涉及用于在無創通氣機系統中利用遠程通氣機壓力和流量傳感器來估計患者氣道流量和泄漏流量的方法和系統。

背景技術

提供重癥監護通氣的最常用的手段需要使用充氣管套在氣管內進行密封的氣管內管路來對患者進行插管。氣管插管提供了臨床管理氣道和維持肺部充氣的最佳方法，但它引入了顯著的風險，包括組織擦傷、感染和由于極度不適導致的患者鎮靜。因此，插管適當地稱為“有創”通氣，并且必須仔細考慮臨床醫師的插管決定。對于需要呼吸支持的一組選定住院患者，導致插管不良副作用的風險可能超過其益處。

鑒于有創通氣的重大風險，家庭護理通氣采用了一種新方法，所述方法提供了施加通過氣道的支撐的好處，但使用的連接僅僅是將面罩安裝在患者的口和鼻上或使用氣管造口管。這種方法稱為無創正壓通氣，或者簡稱無創通氣(“NIV”)。對于NIV，由于在NIV系統中單個肢體回路將通氣機連接到的面罩，因此預期會有一些泄漏并且經常故意引入以減少由患者重新呼吸的呼氣末CO₂。相比之下，有創通氣使用雙肢連接電路，其分別地攜帶呼出氣體，這防止在有創通氣中再次呼吸CO₂，因此不需要泄漏。

雖然通氣機的主要功能是提供或補充患者呼吸，但通氣機通常包括整體監測和報警功能，以保護患者并提供基本的臨床信息。為了提供這些功能，通氣機監測波形，包括壓力、流量和體積。為了避免患者附近的管道和電線過多，并且為了降低患者分泌物堵塞氣道的風險，希望不使用氣道流量傳感器。沒有近側流量傳感器，通氣機內的傳感器可用于監測流量。然而，將通氣機與患者分開的4到6英尺的管道會造成關于這些傳感器的嚴重的問題。連接管道的壓力-流動動力學(包括泄漏)考慮患者氣道處與在通氣機處測量的流量相比的不同流量。管道阻力和順應性傾向于平滑的流動瞬變，并且泄漏導致患者氣道處的流動損失。結果，通氣機處的流量是對氣道流量的不良估計。

為了考慮阻力和壓縮的影響，通氣機制造商使用患者電路模型來對波形測量結果應用濾波。這些模型通常要求對測量的壓力進行差分，這傾向于放大壓力輸入信號中的高頻噪聲。由于這些濾波器不涉及肺部力學，因此模型不完整，并且氣道流量估計更加不準確。

因此，本領域需要使用遠程通氣機壓力和流量傳感器適當地估計患者氣道流量和泄漏流量的無創通氣機系統。

發明內容

本公開涉及一種用于在無創通氣機系統中估計患者氣道流量的創造性方法和系統。本文的各種實施例和實施方式涉及一種無創通氣機系統，其計算患者氣道流量和未知泄漏流量的高度準確的估計。所述無創通氣機使用反饋機制來最小化測量的近側壓力與估計的近側壓力之間的差異，其中，使用連接通氣機與患者的患者管路的模型來生成估計的近側壓力。無創通氣機還通過調整已知的泄漏流量估計來補償系統中可能發生的泄漏。