具有通气质量反馈单元的医疗通气系统的制作方法
【专利说明】具有通气质量反馈单元的医疗通气系统
[0001 ] 本申请是申请日为2012年5月16日、申请号为201280025072.0、发明名称为“具有通气质量反馈单元的医疗通气系统”的专利申请的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请是2011年5月23日提交的序列号为61/489,086的美国临时申请的继续申请。以上引用的申请中所阐述的全部主题内容通过引用合并到本申请中，就如同于在本文中全面阐述了一样。
技术领域
[0004]本说明书涉及与患者(诸如在急救现场的伤员)的通气有关的系统和方法。
【背景技术】
[0005]对遭受心脏骤停的患者的复苏治疗通常包括清洗和打开患者的气道、为患者提供人工呼吸以及施加胸外按压以向伤员的心脏、脑和其他重要器官提供血流。如果患者具有可电击复律心律，那么复苏还可以包括除颤治疗。这种治疗可以包括基础生命支持(BLS)，其涉及初步评估、维持气道通畅、呼出空气通气(人工呼吸)以及胸外按压。当结合所有这些要素时，使用术语“心肺复苏(CPR)”。相对未经训练的救援人员(诸如非专业人员)可提供BLS，而受过训练的救援人员(诸如医师或者紧急医疗技术员(EMT))可提供高级生命支持(ALS)，其可尤其另外涉及心脏监测、静脉注射(IV)、骨髓(1)通路和骨内输液、外科环甲软骨切开术(surgical cricothyrotomy)、环甲膜穿刺针以及通过非肠道途径和肠道途径的高级用药管理。
[0006]在各种状况下的通气可以涉及人工呼吸，或者更一般地，涉及用于ALS的袋或袋阀面罩通气，其涉及将密封的面罩放置在患者的脸上并且通过反复地按压和扩张附接到面罩的柔性设备而迫使空气进入患者的肺。这样的通气可以与胸外按压和通过除颤器(诸如，为自动体外除颤器(AED)形式的便携式除颤器或者其他类型的除颤器)传递的电击除颤在时间上配合进行。胸外按压可以通过除颤器自动配合，诸如通过提供相对于除颤器电极位于患者的胸部上的加速计以使得该加速计可以用于向救援人员提供与设定的标准和治疗方案(protocol)相比救援人员是按压得太用力或者太轻以及太快或者太慢的反馈。
【发明内容】
[0007]本说明书描述了可用于监测患者的通气的系统和技术。在一个示例中，通气监测器以通气袋和面罩的形式放置在手动通气组件中或者上。通气监测器可以包括用于感测通气(患者的吸气或呼气)的方向的通气传感器，并且还可以包括用于感测患者的通气量、压力和/或气体成分(诸如二氧化碳百分比)的传感器。
[0008]在一些方面，一种医疗系统包括限定气流路径的手动患者通气单元，该单元被配置成使得当该单元施加到患者时气流路径与患者的气道流体连通，患者通气单元包括被配置成使得救援人员能够对患者进行手动通气的通气袋。系统还包括:气流传感器，在气流路径中，被定位成感测在气流路径中通气气流的存在并且测量气体流速；以及压力传感器，在气流路径中，被定位成感测气流路径中的气体压力。该系统还包括:处理器，被配置成接收由气流传感器和压力传感器生成的数据，并且至少部分地基于根据所感测的气体流速和气体压力所算出的气体流量来确定一个或多个通气质量参数；以及反馈单元，基于一个或多个通气质量参数来向救援人员提供反馈。
[0009]实施方式可以包括下述中的一个或多个。
[0010]该系统还可以包括被配置用于向患者传递电磁刺激的电路。
[0011]通气袋可以包括包含通气气体的柔性容器，该柔性容器被配置成使得能够通过救援人员挤压柔性容器来对患者进行手动通气。
[0012]通气袋可以被配置成使得能够通过救援人员按下电机控制的通气机的开关来对患者进行手动通气。
[0013]该系统还可以包括被配置成检测并测量胸外按压的质量的传感器。
[0014]—个或多个通气质量参数可以包括指示在按压周期期间传递通气的指示符。
[0015]通气质量参数可以包括潮气量、分钟通气量、吸气末通气压力和最大通气压力中的一个或多个。
[0016]通气质量参数可以包括瞬时肺顺应性测量值。
[0017]处理器还可以被配置成至少部分地基于肺顺应性测量值来检测以下状况中的至少一种状况:气压性创伤、血胸、气胸、主干中插管(intubat1n in the mainstem)、连枷胸或者小儿肺胀。
[0018]该系统还可以包括:二氧化碳监测仪，在气流路径中，被定位成感测气流路径中的二氧化碳浓度。
[0019]该系统还可以包括:氧气传感器，在气流路径中，被定位成感测气流路径中的氧气浓度。
[0020]处理器可以被配置成计算呼气末(end-tidal)二氧化碳值，并且反馈单元可以被配置成提供如下指示:如果呼气末二氧化碳值在第一范围之外，则增加通气，而如果呼气末二氧化碳值在第二范围之外，则减少通气。
[0021]处理器还可以被配置成计算二氧化碳气量值，并且反馈单元可以被配置成提供如下指示:如果二氧化碳气量值在第一范围之外，增加通气，而如果二氧化碳气量值在第二范围之外，则减少通气。
[0022]处理器可以被配置成计算肺顺应性。
[0023]反馈单元可以被配置成提供与潮气量相关的反馈。
[0024]处理器可以被配置成计算流入量与流出量之间的差，并且反馈单元可以被配置成提供与通气释放和通气密封中的一个或多个相关的反馈。
[0025]处理器可以被配置成识别当在空气流入期间发生负压时的状况，并且反馈单元可以被配置成当在空气流入期间发生负压时提供与存在自主呼吸有关的反馈。
[0026]反馈可以包括向救援人员传达用于为患者提供通气的适当速率的反馈。
[0027]反馈包括向救援人员传达用于为患者提供通气的适当气量的反馈。
[0028]反馈单元可以是用于向救援人员提供与传递通气有关的信息的视觉反馈机构，该视觉反馈机构包括多个灯，该视觉反馈机构被配置成基于多个灯中的哪些灯被启动来指示是过多的通气、太少的通气还是适当量的通气被提供给伤员。
[0029]反馈单元可以被配置成提供与改变通气率有关的指令。
[0030]反馈单元可以被配置成提供与改变所传递的潮气量有关的指令。
[0031]反馈单元可以是用于向救援人员提供与传递通气有关的信息的视觉反馈机构，该视觉反馈机构包括提供关于呼吸率的信息的通气定时器。
[0032]反馈单元可以是用于向救援人员提供与传递通气有关的信息的视觉反馈机构，该视觉反馈机构包括提供关于在通气事件之间的经过时间的信息的通气定时器。
[0033]反馈单元可以是被配置成形成听觉提示的设备，并且反馈包括听觉提示。
[0034]反馈单元可以是被配置成形成听觉提示的设备，并且反馈包括口头指令。
[0035]反馈单元可以是被配置成形成听觉提示的设备，并且反馈包括一个或多个音调。
[0036]反馈单元可以是图形显示器，并且反馈包括视觉反馈。
[0037]反馈单元可以是图形显示器，并且反馈包括具有指示特定潮气量值的界限的形状的视觉表示，其中，该潮气量在通气期间充满。
[0038]视觉表示可以包括指示目标潮气量的视觉标记。
[0039]处理器还可以被配置成确定顺应性特征并且基于顺应性特征来确定患者状态。
[0040]患者状态可以包括选自气压性创伤、血胸、气胸、主支气管中插管、连枷胸或者小儿肺过度膨胀的状态。
[0041 ]系统还可以包括被配置成检测手动或机械式CPR按压的传感器。
[0042]可以被配置成检测手动或机械式CPR按压的传感器包括加速计。
[0043]可以被配置成检测手动或机械式CPR按压的传感器包括压力传感器。
[0044]处理器还可以被配置成:从被配置成检测手动或机械式CPR按压的传感器接收数据，并且确定用于通气的定时是否与用于CPR按压周期的定时重叠。
[0045]处理器还可以被配置成检测面罩泄露。
[0046]处理器还可以被配置成将在多个时间点来自压力传感器的压力数据与来自气流传感器的流量数据进行比较以计算对顺应性的估计。
[0047]处理器还可以被配置成基于对顺应性的估计来检测在小儿通气期间肺的过度膨胀，并且反馈单元还被配置成提供与对于小儿患者适当的肺通气量相关的信息。
[0048]处理器可以被配置成基于与同吸气流量结合的负压相关的信息来检测自主呼吸。
[0049]反馈单元可以被配置成基于对自主呼吸的检测来提供指示潜在的自主循环恢复(ROSC)的消息。
[0050]处理器还可以被配置成:生成对肺容量的估计;基于对肺容量的估计来生成对胸状态阻抗的估计；向自适应滤波器提供对胸状态阻抗的估计；以及对经胸阻抗信号中的通气引起的伪像进行滤波以生成对由心输出量引起的阻抗变化的估计。
[0051]反馈单元可以被配置成提供对流速和流量的同步显示。
[0052]反馈可以是图形曲线。
[0053]反馈可以是并排的数字。
[0054]反馈可以包括氧气、二氧化碳、总气体量以及气体速率中的一个或多个的肺活量测定数据。
[0055]反馈可以包括指示肺活量测定曲线的方形度的度量的值。
[0056]处理器还可以被配置成:接收与患者的身高、围长、体重和性别中的两个或更多个相关的信息，并且基于患者的身高、围长、体重和性别中的两个或更多个来计算估计胸廓容量。
[0057]处理器还可以被配置成从平板电脑接收与患者的身高、围长、体重和性别中的两个或更多个相关的信息。
[0058]处理器还可以被配置成从加速计接收与患者的身高、围长、体重和性别中的两个或更多个相关的信息。
[0059]处理器还可以被配置成从自动除颤和按压装置接收与患者的身高、围长、体重和性别中的两个或更多个相关的信息，该自动除颤和按压装置被配置成获得患者外周的度量。
[0060]处理器还可以被配置成基于测量的通气潮气量和瞬时肺容量来计算估计胸廓容量。
[0061]患者通气单元可以包括手持式呼吸管。
[0062]患者通气单元可以包括被配置成适配在患者的嘴唇与牙齿之间并且提供通气单元与患者之间的密封的口腔防护器(mouthguard)。
[0063]患者通气单元可以包括密封于患者的脸的下部并且套在患者的脸的下部上的面罩。
[0064]气流传感器可以是差压传感器。
[0065]在一些附加的方面，一种系统包括:气流传感器，在气流路径中，被定位成在经受呼吸困难的神志清醒的患者的气流路径中感测通气气流的存在并且测量气体流速;以及
[0066]压力传感器，在气流路径中，被定位成感测在经受呼吸困难的神志清醒的患者的气流路径中的气体压力。系统还包括处理器，该处理器被配置成接收由气流传感器和压力传感器生成的数据并且确定其计算需要气体流量的一个或多个通气质量参数，该一个或多个通气质量参数包括肺活量测量值。该系统还包括:电路，被配置用于向患者传递电磁刺激;以及反馈单元，被配置成基于一个或多个通气质量参数来向救援人员提供反馈。
[0067]实施例可以包括下述中的一个或多个。
[0068]反馈单元可以被配置成显示肺活量测定信息作为对流速和流量的同步显示。
[0069]反馈单元可以被配置成以图形曲线的形式显示肺活量测定信息。
[0070]反馈单元可以被配置成以并排数字的形式显示肺活量测定信息。
[0071]肺活量信息可以包括针对下述中的一个或多个的肺活量测定信息:氧气、二氧化碳、总气体量和气体速率。
[0072]反馈单元可以被配置成显示提供基于肺活量测定测量值的肺活量测定曲线的方形度的度量的单值。
[0073]患者通气单元可以包括手持式呼吸管。
[0074]手持式呼吸管可以包括为口腔防护器形状的抓握部分。
[0075]在一些方面，一种医疗系统包括:限定气流路径的手动患者通气单元，所述单元被配置成使得当所述单元施加到患者时所述气流路径与所述患者的气道流体连通，所述患者通气单元包括:通气袋，被配置成使得救援人员能够对所述患者进行手动通气;一个或多个传感器，被配置成感测气流路径中的气体压力和/或气体流速;处理器，被配置成无线接收由所述一个或多个传感器生成的数据，并且至少部分地基于根据所感测的所述气体流速和/或所述气体压力所算出的气体流量来确定一个或多个通气质量参数；以及反馈单元，基于所述一个或多个通气质量参数来向救援人员提供反馈，其中，所述通气质量参数包括潮气量、分钟通气量、吸气末通气压力和最大通气压力中的一个或多个。
[0076]在一些方面，一种医疗系统包括:限定气流路径的手动患者通气单元，所述单元被配置成使得当所述单元施加到患者时所述气流路径与所述患者的气道流体连通，所述患者通气单元包括:通气袋，被配置成使得救援人员能够对所述患者进行手动通气;一个或多个传感器，被配置成感测气流路径中的气体压力和/或气体流速;处理器，被配置成无线接收由所述一个或多个传感器生成的数据，并且至少部分地基于根据所感测的所述气体流速和/或所述气体压力所算出的气体流量来确定瞬时肺顺应性测量值；以及反馈单元，基于所述瞬时肺顺应性测量值来向救援人员提供反馈。
[0077]在附图和下面的描述中将对一个或多个实施例的细节进行阐述。根据说明书和附图以及根据权利要求书，其他特征和优点将是明显的。
【附图说明】
[0078]图1示出了用于响应紧急医疗状况的系统。
[0079]图2示出了气流传感器的示例。
[0080]图3是用于向操作通气袋或类似结构的护理人员提供反馈的处理的流程图。
[0081]图4是可以使用各种参数来向一个或多个医疗救援人员提供反馈的处理的泳道图。
[0082]图5和图6示出向护理人员提供的视觉反馈的示例。
[0083]图7示出了通气组件的示例。
[0084]图8A是用于向操作通气袋或类似结构的护理人员提供反馈的处理的流程图。
[0085]图8B示出了向护理人员提供的视觉反馈的示例。
[0086]图9A和图9B示出了呼出二氧化碳张力与呼出量的曲线图。
[0087]图1OA示出了示例性压力与气量的曲