专利名称：用于运行人工呼吸及/或麻醉装置的方法及相应运行装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在带。/。PET标准的APRV模式中运行根据权 利要求1的前序部分所述的人工呼吸及/或麻醉装置的方法。本发明还 涉及根据权利要求6的前序部分所述的麻醉及/或人工呼吸装置 (Anasthesie- und/oder Beatmungsvorrichtung)。
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背景技术：
在实际中已知人工呼吸模式APRV(气道压力释放通气)，其与 CPAP模式类似，是一种带有连续正向呼吸道压强的模式。不同于 CPAP人工呼吸模式，在APRV模式中设定了上压力Phlgh。该压力Phlgh 15 通常在每个很短的时间段内下降到较低的压力等级PlQW，其中该压力
降被称为"压力释放"。通过APRV呼吸的患者随时都能自发呼吸，然 而不发生伴随患者呼吸活动的同步压力释放。对于APRV才莫式典型的 情况是，压力Phigh持续的时间段Thigh大多比低压Pi。w出现的时间段 T旨要长。图1显示了在APRV模式中仿真人工呼吸的示例。 20 在APRV模式的人工呼吸中，人工呼吸的平均压力保持在相比较
而言较高的水平，从而改善了充氧作用。通过压力释放而支持C02排
放。由于较短的持续时间T!。w和较短的压力释放持续时间在一定程度 上防碍了肺的换气，使得肺中的肺泡收缩并且不能参与换气。持续时 间Tkw设定成，防碍一个完整的呼气。乂人图l中可以看出，在患者气流 25 上升到0L/min之前，压力释放已经结束。(见图1中的时间 t=5.5s;t=13s;t=21.5s)。
在NaderMHabashi的专利申请US2006/0174884Al中为APRV呼吸 4是出了 一种新的设定值，其一皮描述在"optimal flow termination based ona percentage of peak expiratory flow(基于呼气气'流峰4直百分比的4尤4匕 气流终止)"中。该设定值在下文中称为。/。PEF(呼气气流峰值)。该参数 % PEF设定为最大呼气气流PEF的百分比。当患者当前的呼气气流相对 于最大的呼气气流下降到设定的％ PEF百分比值以下时(也可参见图 5 3)，终止压力释放。由此，该算法使得压力释放的持续时间自适应肺 的变化。
在带有％PET标准的APRV模式中的人工呼吸(如在 US2006/0174884Al中说明的)具有以下问题:因为APRV冲莫式没有和患 者同步，患者可以随时自发呼吸，也就是说在压力释放阶段也可自发
10 呼吸。通过这样的自发呼吸努力，患者可以在Ph妙和P,。w之间的压差较
小时产生比通过人工呼吸器件发生的呼气气流更强的吸气气流。因此 替代所希望的呼气气流充满了正的(吸气)患者气流，因此不能满足或 在明显较迟的时刻才可满足。/。PEF标准，也即当患者的自发吸气再次 转入呼气时。直至所设定的。/。PEF标准在最后的呼气中被满足为止，
15 人工呼吸器件在所不希望的较长的时间跨度上施加较低的压力Ptow。
可以设有用于在所设定的最大时间段T旨的过程(Ablauf)之后中断呼 气的安全装置。在这里处理这种安全装置，其不能防止带有上迷问题 的肺的严重抽空且不能防止在延长呼气时间时的危险。
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发明内容
本发明的目的在于给出一种用于运行人工呼吸及/或麻醉装置的 改善了的方法。本发明的另一目的在于，给出合适的人工呼吸及/或麻 醉装置。
本发明的目通过具有权利要求1的特征的方法来实现，
25 本发明方法包括检测患者的自发呼吸努力，其中患者可以是人也
可以是动物。这种自发呼气努力(spontane Exspirationsanstrengung)可以 在例如监视患者气流时得知。本领域技术人员已知这种技术。因为不 是每个自发的患者呼气都会触发压力释放阶段，根据本发明，当所检测的患者自发呼气努力落在预定的触发窗口中时，引入压力释放阶段 (简称:压力释放)。该触发窗口对应于这样的时间段，其例如在吸气的
在该触发窗口i其是时间窗口 )中检测自P发呼气，那么就31起压力释放， 5 否则压力释放通常开始于触发窗口的末尾并因此开始于吸气时间过 程之后。
通过这种方法本发明有利地确定，压力释^L在呼吸循环的这一 阶 段不出现一一在该阶段中患者的自发吸气将导致在上述现有技术中
讨论的缺点。因此，本发明方法使得在带有。/。PEF标准的APRV模式中 10的人工呼吸和允许患者的自发吸气之间较好的同步成为可能。 本发明方法的有利改型体现在从属权利要求中。 在本发明方法的有利实施例中提出，该方法包括确定的触发窗 口。在此，"确定"包括确定的触发窗口持续时间和确定的触发窗口在 呼吸循环中的长度。当触发窗口设定成比患者(自发吸气和呼气)循环 15 时间长时，在不对方法和系统提出其它要求的情况下达到特别好的同
步性。此外有利的是，触发窗口在吸气结尾左右这样打开，使得即使 是在触发窗口开始之前引入压力释放也能够向患者提供充足的吸气 时间，这可对氧气供应起有利作用。
在确定触发窗口的情况下根据本发明可以理解的是，确定对于检
20 测的患者自发呼气努力的条件，其中，基于该条件在触发窗口中引入 压力释放。所有可以看出，不仅在触发窗口内的自发呼气的开始时引 起压力释放，当在触发窗口中检测这样的自发呼气时也引起压力释 放，即其开始时间在触发窗口之外或者在其开始时间之前。另外需指
出的是，当触发窗口的总体条件相应确定时，患者的自发呼气努力的 25 开始必须不在触发窗口之内。与此相关联的优点在于，通过这种方法 有利地缩短了对于触发窗口的持续时间的最低要求。这有利于提供具 有上述对于充氧起有利作用的较长的吸气时间。
当患者气流在触发窗口内小于预定值时，本发明方法的其它有利实施例包括引入压力释放阶段。假设患者气流在触发窗口打开或者说
在其开始之后是例如低于lL/min的值，那么就开始或者引入压力释放。 这使得可以不仅在患者的自发呼气期间甚至在患者的吸气间歇和/或 呼气间歇引入压力释放。该方法可以允许人工呼吸及/或麻醉装置(简 称呼吸装置)有利地在呼吸循环的尽可能大的时间内开始压力释放， 其中一直满足同步条件，即防止压力释放和患者的自发吸气努力同时 发生。
OW0延长超过预设定的吸气持续时间(Twgh),其超过程度为这样的时 10间段，其中，在每个"这样的时间段"上在一个吸气阶段压力释放出 现在触发窗口中并在吸气阶段过程之前。
通过这种方法，通过压力释放提前结束的吸气阶段的预设定的吸
中，该比例不用于吸气。这有利的保证了吸气持续时间的平均值是恒 15 定的，并可以带来更好的充氧。
本发明方法的又一有利实施例包括，将触发窗口的开始延迟到最 小吸气时间过程之后和4卜偿时间段过程之后的时间点上。该方法步骤 也保证保持平均值恒定的吸气持续时间，并且与这种情况相比有助于 改善充氧，即对于呼吸循环的吸气时间的延长(其用于补偿在触发窗口
20 中引起的提前更新的上一吸气的压力释放)通过压力释放来中断且必 须的平均吸气时间不能随时供患者使用。
上述目的通过具有权利要求6的特征的人工呼吸及/或麻醉装置
来实现。根据本发明的人工呼吸及/或麻醉装置的有利改型是从属权利 要求的内容。因为通过根据本发明的麻醉及/或人工呼吸装置，所有上
25 述讨论的优点都可被实现，为了避免重复，在此仅给出必须的讨论。 此外，提出了带有用于实施根据本发明方法的器件的装置。
通过示例并参考付附图详细阐述本发明。 在附图中
图1显示了 APRV模式中的呼吸仿真； 图2是在APRV才莫式中带有％PEF标准的呼吸示意图； 图3显示了在应用本发明方法的实施例时变化的吸气持续E 长度；以及
图4显示了根据本发明的人工呼吸装置的示例性简化描述。
具体实施例方式
10 图1显示了在APRV模式中仿真人工呼吸的示例，其中图1上部
显示了以mbar为单位的随时间变化的呼吸道压强1，下部显示了以 L/mm为单位的随时间变化的所属患者气流3。呼吸道压强1在上压强
水平Phigh和下压强水平Pi。w之间变化。压强水平Ph堪h设定在时间段
Th,gh上，下压强水平P化w设定在时间段T一上。图l的下部显示中，
15三个压力释放阶段之一 利用箭头标记出来。
图2显示的是在APRV呼吸仿真中随着时间的患者气流3。在图 2中给出了时间点11,从该点开始释放压力阶段12。图2还具有时间 点13，在该点处获得最大气流(在这种情况下是100L/min)。此外，在 图2中还标出了时间点15，在该点处压力释放阶段12在所设定的％
20 PEF的50 °/。时中断。
度。图3中显示了第 一吸气持续时间Thlgh—!。其包括最小吸气时间Tmsp—min
和触发窗口Tfreg，其中，最小吸气时间Tmsp—,被包括在图3显示的吸
气持续时间Thigh—p Thlgh_2、 Th氣3中并且是预设定的和恒定的，该最小
25 吸气时间Tmsp一mm在图3显示的示例中占Th砂j长度的75。/。，触发窗口
Tfreg占第 一吸气持续时间ThlghJ的25%并且在最小吸气时间结束之后
自行打开。最迟在通常的触发时间Tfreg结束之后《1起压力释放。
在图3中显示的第二吸气持续时间Th^h一2也包括最小吸气时间Tmsj^n^和触发窗口。然而，由于未显示的患者的自发呼气努力或者由 于如上所述的患者气流低于设定的最少值，相对于通常的触发窗口 Tfreg，该触发窗口Tfk啦是缩短了的。由图3可以看出，由于缩短的触发 窗口 ，整个吸气持续时间Th胁—2比第一吸气持续时间Thghj短。 5 为了补偿由于吸气持续时间Thlgh—2的缩短而缩短的、患者能够利用
的总吸气时间，在图3中显示的第三吸气持续时间Thlgh—3延长了时间段
Tk。mp。因此，吸气持续时间T^hj的总的持续时间包括吸气时间 T咖^min、通常的触发窗口Tfreg和时间段Tk。mp。因此，触发窗口在吸气 时间Tlnsp—皿n过程和时间段Tk咖p过程之后才打开。
10 图4示意性地显示了简化的根据本发明的用于患者23呼吸的人
工呼吸及/或麻醉装置21。装置21具有用于在吸气持续时间内确定触 发窗口的器件25、用于确定自发呼气努力是否落在预定的触发窗口内 的器件27和用于检测患者23的自发呼气努力的器件29。此外，装置 21具有器件31，其用于在患者气流在触发窗口内小于预定值或者检
15测了自发呼气努力时引入压力释放阶段。
本发明首次公开了 一种用于在具有％ PIF标准的APRV ^t式中运 行人工呼吸及/或麻醉装置的方法，该方法包括以下步骤当检测患者 的自发呼气努力落入或者在预定的触发窗口之前时，检测患者的自发 呼气努力并引入压力释放阶段。此外，本发明还给出了相应的运行器
20 件。
权利要求
1、一种用于在带％PET标准的APRV模式中运行人工呼吸及/或麻醉装置(21)的方法，其特征在于以下步骤检测患者(23)的自发呼气努力；当所检测的患者(23)自发呼气努力落在预定的触发窗口(Tfreg)中时，引入压力释放阶段(12)。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于以下步骤确定所述触发窗口(Tfreg)。
3、根据权利要求1或2中至少一项所述的方法，其特征在于以下步骤当患者气流(3)在所述触发窗口 (Tteg)内小于预定值或者所述自发呼气努力被发现时，引入所述压力释放阶段(12)。
4、根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于以下 15步骤 ，将呼吸循环的吸气持续时间(Thgh一3)延长超过预设的吸气持续时间dmm+Tfreg)，其超过程度为这样的一时间段(Tk。叫)，其中，在上 一吸气阶段(T^、2),所述触发窗口(Tfreg)由于所述释放阶段(12)而在其 过程之前缩短了所述这样的一时间段(Tk。mp)。
5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于以下步骤将所述触发窗口 (Tfreg)的开始推迟到所述最小吸气时间(Tmsp一mm) 过程和所述时间段(Tk。mp)过程之后的时间点上。
6、 一种在带有。/。PET标准的APRV ^^莫式中用于患者的人工呼吸 的麻醉及/或人工呼吸装置(21)，其特征在于，25 用于检测患者(23)的自发呼气努力的器件(29);用于确定所述自发呼气努力是否落在预定的触发窗口 (Tfreg)内的 器件(27)。
7、 根据权利要求6所述的装置(21),其特征在于，用于在吸气持续时间(ThlghJ)内确定所述触发窗口 (Tfreg)的器件(25)。
8、 根据权利要求6或7中至少一项所述的装置(21)，其特征在于，在患者气流(3)在所述触发窗口 (Tfreg)内小于预定的值或者自发呼 5 气努力被发现时，引入压力释放阶段的器件(31)。
9、 根据权利要求6至8中至少一项所述的装置(21),其特征在于， 将人工呼吸的吸气持续时间(Thigh—3)由预设定的吸气持续时间(Tmsp—mm+Tfreg)延长这样一时间段(Tk。mp)的器件，其中，在上一吸气阶 段(丁Wgh—2)，释放阶段(12)在所述触发窗口 (Tfreg)内在其过程之前提前所 10 述时间段(Tk。mp)而出现。
10、 根据权利要求6至9中至少一项所述的装置，其特征在于，将所述触发窗口 (Tfreg)的开始推迟到所述最小吸气时间(Tm^mnO 过程和所述时间段(Tk。mp)过程之后的时间点上的器件。
全文摘要
本发明首次公开了一种用于在带％PIF标准的APRV模式中运行人工呼吸及/或麻醉装置的方法，该方法包括以下步骤当检测患者的自发呼气努力落入或者在预定的触发窗口之前时，检测患者的自发呼气努力并引入压力释放阶段。此外，本发明还给出了相应的运行器件。
文档编号A61M16/00GK101318046SQ20081010941
公开日2008年12月10日 申请日期2008年6月3日 优先权日2007年6月4日
发明者T·格劳 申请人:德拉格医疗股份两合公司