[發明專利]用于在人工呼吸期間實時確定肺的局部負荷的系統、呼吸機和方法

在審

• 申請號: 202010296977.8
• 申請日: 2020-04-15
• 公開（公告）號: CN111821549A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: P·克雷邁爾;G·托斯曼;S·普勒茨
• 申請（專利權）人: 律維施泰因醫學技術股份有限公司
• 主分類號: A61M16/00
• 分類號: A61M16/00;A61M16/10
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 韓長永

本發明涉及一種用于在人工呼吸期間實時確定肺的局部負荷的系統；其中，設置用于電阻抗斷層成像(EIT)的裝置，該裝置設計用于檢測沿著人體胸部的至少一個二維截面的電阻抗分布；其中，設置用于分配檢測到的電阻抗分布的裝置，該裝置設計用于，將在人工呼吸期間在不同時間點檢測到的電阻抗分布分為多個EIT像素，并且將特定時間點的電阻抗的特定值分配給特定EIT像素；其中，設置用于確定局部負荷值的裝置，該裝置設計用于：確定特定EIT像素的至少一個吸氣末電阻抗(Z_INSP)以及特定EIT像素的呼氣末電阻抗(Z_EXSP)。

技術領域

本發明涉及一種用于在人工呼吸期間實時確定肺的局部負荷的系統。此外，本發明涉及一種用于自動設定由呼吸機預給定的值、特別是壓力、優選地呼氣末正壓(PEEP)的系統，該系統包括上述用于在人工呼吸期間實時確定肺的局部負荷的系統，以及還涉及一種呼吸機，該呼吸機包括上述用于自動設定由呼吸機預給定的值的系統。此外，本發明涉及一種用于在人工呼吸期間確定肺的局部負荷的方法，以及一種用于自動設定由呼吸機預給定的值的方法和相應的呼吸機。

背景技術

在借助呼吸機給患者機械呼吸時，將過壓的呼吸氣體輸送給患者。因此，在呼吸時，呼吸道壓力或肺泡壓力至少在吸氣階段中大于包圍肺泡的胸膜腔中的壓力。如果在呼氣階段中通過呼吸裝置又使對呼吸道的加壓消失，則結果是肺組織松弛并且呼吸道壓力或肺泡壓力下降。這種過壓呼吸在確定的情況下可能導致，呼吸道中或肺泡中的壓力比在呼氣階段結束時這樣非常不利地出現，以導致肺泡的一部分萎陷。肺容積的萎陷部分則必須在隨后的呼吸周期中才又展開。由此消極地影響肺的功能殘氣量，從而血氧飽和度降低并且也可能損害肺組織。

為了防止肺泡在呼氣末期萎陷，通常在機械過壓呼吸時設定所謂的呼氣末正壓(以下簡稱為PEEP)。

在以PEEP進行人工呼吸時，呼吸裝置給呼吸道持續地、即不僅在吸氣階段中又在呼氣階段中施加至少一個預給定的過壓、PEEP。也就是說，在呼氣階段結束后還施加PEEP。

適用的是，盡可能這樣調節PEEP，以使得在呼氣階段期間肺泡壓力不(或者在任何情況下僅如此程度地)低于胸膜腔內的壓力，從而使肺泡組織不會在胸膜腔內的壓力的作用下萎陷。然而過高的PEEP值特別是在吸氣階段中可能會帶來負面影響。因為在吸氣階段在非常高的呼吸道壓力下可能使肺組織過度擴張。這局部地導致肺的過大負荷。

因此值得期望的是，能夠盡可能準確地觀測肺的負荷，以便推斷出PEEP-或者表征人工呼吸的其他參數過高或過低地設定。

在現有技術中通常將肺的負擔或負荷表示為所謂的“strain，負擔”，其方式是，使潮氣量與肺的功能殘氣量相關。肺的負荷(“負擔”；STR)由此可以由以下等式確定：

STR＝潮氣量/FRC

STR：“負擔”(肺的負荷)

FRC：功能殘氣量

然而在這樣確定肺的負荷中的問題是，一方面特別是在患者的人工呼吸期間特別難以確定功能殘氣量。一個另外的方面，這種上述對肺負荷的確定僅提供肺負荷的總數值。而不能實現下述局部解析，肺的哪些區域負擔較大，哪些區域負擔較小。不能推斷出肺的局部過度擴張的肺區域或者局部萎陷的區段。

在這方面，電阻抗斷層成像技術(以下簡稱為EIT)可以提供幫助。EIT是一種成像方法，借助該方法能夠以無創方式得出關于患者肺狀態的結論。為此充分利用的是，在肺還未萎陷的區域中借助EIT獲得的阻抗信號的由于患者的呼吸運動影響的改變比在肺泡萎陷區域中的改變大。

通過EIT提供下述方法，該方法可以實時獲得關于肺狀態的信息、特別是關于肺泡的打開和關閉或肺泡過度擴張的信息。EIT可以直接在患者的床上實施并且提供關于肺的不同區域的空間上不同的信息。EIT的詳細信息也參考文件DE 10 2013 203 177A1。