用于使用集成在通氣機中的部分co2再呼吸和其測量結(jié)果來確定非侵入性心臟輸出的方 ...的制作方法
【專利摘要】用于使用集成在通氣機系統(tǒng)中的排氣閥來為通氣機提供部分CO2再呼吸以增加受試者的CO2再呼吸體積的系統(tǒng)和方法。CO2參數(shù)和部分CO2再呼吸的非侵入性測量結(jié)果被用于確定受試者的非侵入性心臟輸出參數(shù)。
【專利說明】用于使用集成在通氣機中的部分CO2再呼吸和其測量結(jié)果來確定非侵入性心臟輸出的方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及用于使用集成在被配置為使用集成閥(包括呼氣閥、流量控制閥和安全閥)來增加受試者的再呼吸體積的通氣系統(tǒng)中的部分CO2再呼吸來提供受試者的非侵入性心臟輸出測量結(jié)果的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一些類型的呼吸治療涉及機械通氣是眾所周知的。一些類型的呼吸治療涉及向受試者的氣道遞送能呼吸氣體流是眾所周知的。(部分)再呼吸可能影響遞送到受試者的能呼吸氣體流的一個或多個CO2參數(shù)是己知的。眾所周知，呼吸治療正確施予的要點在于具有關(guān)于涉及受試者的各種醫(yī)學(xué)信息的準(zhǔn)確并且最新的信息，所述醫(yī)療信息包括但不限于受試者的肺部力學(xué)和/或受試者的心臟輸出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]因此，本發(fā)明的一個或多個實施例的目標(biāo)是提供一種通氣機系統(tǒng)。所述通氣機系統(tǒng)包括:壓力發(fā)生器，其被配置為生成用于遞送到受試者的氣道的能呼吸氣體的加壓流；遞送管路，其被配置為將能呼吸氣體的加壓流從壓力發(fā)生器引導(dǎo)到受試者的氣道；第一排氣閥，其在第一排氣點處與遞送管路流體連通，所述第一排氣閥被配置為在第一排氣點處選擇性地從遞送管路排出氣體；第二排氣閥，其在第二排氣點處與遞送管路流體連通，所述第二排氣閥被配置為在第二排氣點處選擇性地從遞送管路排出氣體，并且其中，所述第一排氣點與所述第二 排氣點之間的遞送管路具有再呼吸存儲容量；以及一個或多個處理器，其被配置為運行處理模塊。所述處理模塊包括:控制模塊，其被配置為控制通氣機系統(tǒng)以第一治療模式或者第二治療模式進行操作；以及閥控制模塊，其被配置為控制第一排氣閥和第二排氣閥來從遞送管路排出呼出氣體，其中，所述閥控制模塊被配置為使得(i)在通氣機系統(tǒng)以第一治療模式進行操作期間，主要通過第二排氣閥從遞送管路排出呼出氣體，并且(ii)在通氣機系統(tǒng)以第二治療模式進行操作期間，主要通過第一排氣閥從遞送管路排出呼出氣體，從而響應(yīng)于通氣機系統(tǒng)以第二治療模式進行操作而將受試者和遞送管路的再呼吸體積增加再呼吸存儲容量。第一治療模式在本文中可以被稱為默認(rèn)通氣治療模式。第二治療模式在本文中可以被稱為再呼吸治療模式。
[0004]本發(fā)明的一個或多個實施例的又一方面是提供一種用于通過通氣系統(tǒng)向受試者的氣道提供通氣的方法。所述方法包括:生成用于遞送到受試者的氣道的能呼吸氣體的加壓流；經(jīng)由遞送管路將能呼吸氣體的加壓流引導(dǎo)到受試者的氣道；確定通氣系統(tǒng)正以第一治療模式還是第二治療模式進行操作；響應(yīng)于對通氣系統(tǒng)正以第二治療模式進行操作的確定，主要經(jīng)由第一排氣點選擇性地從遞送管路排出氣體；并且響應(yīng)于對通氣系統(tǒng)正以第一治療模式進行操作的確定，主要經(jīng)由第二排氣點選擇性地從遞送管路排出氣體，其中，遞送管路具有第一排氣點與第二排氣點之間的再呼吸存儲容量，其中，主要經(jīng)由第一排氣點選擇性地從遞送管路排出氣體，響應(yīng)于對通氣系統(tǒng)正以第二治療模式進行操作的確定，將受試者和遞送管路的再呼吸體積增加再呼吸存儲容量。
[0005]一個或多個實施例的又一方面是提供一種被配置為通過通氣系統(tǒng)向受試者的氣道提供通氣的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括:生成用于遞送到受試者的氣道的能呼吸氣體的加壓流的器件；將能呼吸氣體的加壓流引導(dǎo)到受試者的氣道的遞送器件；用于確定通氣系統(tǒng)正以第一治療模式還是第二治療模式操作的器件；用于響應(yīng)于所述通氣系統(tǒng)正以第二治療模式進行操作的確定而主要經(jīng)由第一排氣點選擇性地從遞送管路排出氣體的第一排氣器件；以及，用于響應(yīng)于通氣系統(tǒng)正以第一治療模式進行操作的確定而主要經(jīng)由第二排氣點選擇性地從遞送管路排出氣體的器件，其中，所述遞送器件具有再呼吸存儲容量，其中，第一排氣器件的操作將受試者和遞送管路的再呼吸體積增加了再呼吸存儲容量。
[0006]參考附圖，考慮了下面的描述和權(quán)利要求，本發(fā)明的這些和其它目標(biāo)、特征和特性以及操作的方法和結(jié)構(gòu)的相關(guān)元件的功能和各部分的組合以及制造的經(jīng)濟性將變得更加顯而易見，所有附圖形成本說明書的一部分，其中，相似的附圖標(biāo)記指示附圖中相對應(yīng)的部分。然而，應(yīng)明確理解，附圖僅出于說明和描述的目的，并且旨在限定本發(fā)明的范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1示意性地示出了根據(jù)某些實施例的、被配置為通過通氣系統(tǒng)向受試者的氣道提供通氣的系統(tǒng)。
[0008]圖2示出了根 據(jù)某些實施例的、用于通過通氣系統(tǒng)向受試者的氣道提供通氣的方法。 【具體實施方式】
[0009]本文中使用的單數(shù)形式的“一”、“一個”以及“該”包括多個指代物，除非上下文中明確地另行規(guī)定。本文中所用的兩個或多個零件或部件被“耦合”的表述將意味著所述零件直接或間接地(即，通過一個或多個中間零件或部件，只要發(fā)生連接)被結(jié)合到一起或一起工作。本文中所用的“直接耦合”意指兩個元件彼此直接接觸。本文中所用的“固定耦合”或“固定”意指兩個部件被耦合以作為一體移動，同時維持相對于彼此的固定取向。
[0010]本文中所用的詞語“一體的”意指部件被創(chuàng)建為單件或單個單元。亦即，包括單獨創(chuàng)建并然后被耦合到一起成為單元的多件的部件不是“一體的”部件或體。本文中采用的兩個或多個零件或部件相互“接合”的表述將意味著所述零件直接地或通過一個或多個中間零件或部件而相互施加力。本文中采用的術(shù)語“數(shù)目”將意味著一或大于一的整數(shù)(即，多個)。
[0011]本文中使用的方向短語，例如但不限于，頂部、底部、左、右、上、下、前、后以及它們的派生詞涉及附圖中所示的元件的取向，并且不對權(quán)利要求構(gòu)成限制，除非在權(quán)利要求中明確記載。
[0012]圖1示意性地示出了被配置為向受試者106的氣道提供通氣的通氣系統(tǒng)100。通氣系統(tǒng)100可以簡單地被稱為系統(tǒng)100。系統(tǒng)100可以實現(xiàn)為呼吸治療設(shè)備、與呼吸治療設(shè)備成一體和/或結(jié)合呼吸治療設(shè)備來操作。系統(tǒng)100使用部分CO2再呼吸以及與其相關(guān)的CO2參數(shù)的測量結(jié)果來以非侵入性方式確定受試者的心臟輸出?？梢栽陬}為“MehtodsFor Inducing Temporary Changes In Ventilation For Estimation Of HemodynamicPerformance”并且于2003年4月28日提交的序列號為10/424656的美國專利申請中找到關(guān)于使用(部分)C02再呼吸來非侵入性地確定心臟輸出的附加信息，在此以通過引用將其整體并入本申請中。
[0013]系統(tǒng)100可以包括以下中的一項或多項:壓力發(fā)生器140、遞送管路180、第一排氣閥181、第二排氣閥188、一個或多個傳感器142、電子存儲器130、用戶接口 120、處理器110、控制模塊111、閥控制模塊112、參數(shù)確定模塊113、計時模塊114和/或其它部件。
[0014]圖1中的系統(tǒng)100的壓力發(fā)生器140可以與通氣機和/或氣道(正)壓設(shè)備(PAP/CPAP/'BiPAP?,/etc.)集成、結(jié)合或者連接并且被配置為提供用于例如經(jīng)由遞送管路180遞送到受試者106的氣道的能呼吸氣體的加壓流。遞送管路180有時可以被稱為受試者接口 180。受試者106可能或者可能不發(fā)起呼吸的一個或多個階段。通氣治療可以實現(xiàn)為壓力控制、壓力支持和/或體積控制。例如，為了支持吸氣，能呼吸氣體的加壓流的壓力可以被調(diào)節(jié)到吸氣壓力。備選地和/或同時地，為了支持呼氣，能呼吸氣體的加壓流的壓力和/或氣流可以被調(diào)節(jié)到呼氣壓力。預(yù)期通過能呼吸氣體的加壓流的遞送來提供呼吸支持的其它方案。壓力發(fā)生器140可以被配置為與受試者的呼吸周期基本上同步地來調(diào)節(jié)壓力水平、氣流、濕度、速度、加速度和/或能呼吸氣體的加壓流的其它參數(shù)。
[0015]可以經(jīng)由遞送管路180將能呼吸氣體的加壓流從壓力發(fā)生器140遞送到受試者106的氣道。遞送管路180可以包括導(dǎo)管182和/或受試者接口器具184。導(dǎo)管182可以包括要么為單支配置要么為雙支配置的靈活長度的軟管或者其它導(dǎo)管，其受試者接口器具184置為與壓力發(fā)生器140流體連通。導(dǎo)管182形成能呼吸氣體的加壓流通過其在受試者接口器具184與壓力發(fā)生器140之間被連通的流動路徑。在一些實施例中，壓力發(fā)生器可以包括吸氣閥141。吸氣閥141可以是可控閥和/或調(diào)節(jié)閥。吸氣閥141可以并入壓力發(fā)生器140、遞送管路180和/或系統(tǒng)100的另一部件中。
[0016]圖1中的系統(tǒng)100的受試者接口器具184被配置為將能呼吸氣體的加壓流遞送到受試者106的氣道。因此，受試者接口器具184可以包括適合于該功能的任何器具。在一個實施例中，壓力發(fā)生器140是專用通氣設(shè)備，并且受試者接口器具184被配置為可移除地與被用于將呼吸治療遞送到受試者106的另一接口器具耦合。例如，受試者接口器具184可以被配置為與以下各項接合和/或被插入其中:氣管內(nèi)管、氣管切開入口和/或其它接口器具。在一個實施例中，受試者接口器具184被配置為在沒有介入器具的情況下與受試者106的氣道接合。在該實施例中，受試者接口器具184可以包括以下中一項或多項:氣管內(nèi)管、鼻導(dǎo)管、氣管切開導(dǎo)管、鼻罩、鼻罩/ 口罩、全臉面罩、全罩式面罩和/或?qū)怏w的氣流與受試者的氣道連通的其它接口器具。本公開不限于這些范例，并且預(yù)期使用任何受試者接口將能呼吸氣體的加壓流遞送到受試者106。
[0017]圖1中的系統(tǒng)100的第一排氣閥181被配置為在第一排氣點181a處與遞送管路180流體連通。第一排氣閥181可以被配置為在第一排氣點181a處選擇性地從遞送管路180排出氣體。在典型的使用期間，第一排氣閥181可以被用于響應(yīng)于未料到地上升的壓力(例如，高于閾值)而從遞送管路180排出氣體以給受試者106和/或壓力發(fā)生器140提供對額外壓力的緩解。第一排氣閥181可以與第一排氣管路181b流體連通，所述第一排氣管路181b可以包括例如排氣過濾器和/或其它部件。第一排氣閥181可以流體地將遞送管路180耦合到外界空氣或者壓力發(fā)生器140的入口和/或系統(tǒng)100的另一部件。
[0018]圖1中的系統(tǒng)100的第二排氣閥188被配置為在第二排氣點188a處與遞送管路180流體連通。第二排氣閥188可以被配置為在第二排氣點188a處選擇性地從遞送管路180排出氣體。在一些實施例和/或配置中，第二排氣點188a可以定位于遞送管路180的呼氣分支中。在一些其它實施例和/或配置中，第二排氣點188a可以沿著遞送管路180定位于受試者106的氣道與第一排氣點181a之間。第一排氣點181a與第二排氣點188a之間的遞送管路180的一段具有再呼吸存儲容量。再呼吸存儲容量可以被稱為再呼吸存儲體積。再呼吸存儲容量可以類似于4英尺至6英尺的單支軟管或雙支軟管的存儲容量，和/或標(biāo)準(zhǔn)尺寸的22mm、15mm或IOmm直徑軟管的另一量。在一些實現(xiàn)方案中，再呼吸存儲容量可以至少是大約200ml至大約1500ml和/或另一容量。第二排氣閥188可以被稱為呼氣閥。第二排氣閥188可以與第二排氣管路188b流體連通，所述第二排氣管路188可以包括例如排氣過濾器和/或其它部件。第二排氣閥188可以流體地將遞送管路180耦合到外界空氣，或者經(jīng)由導(dǎo)管182耦合到壓力發(fā)生器140的入口，或者耦合到受試者接口器具184和/或耦合到系統(tǒng)100的另一部件。
[0019]在一些實施例中，在系統(tǒng)100正以默認(rèn)通氣治療模式進行操作時，第一排氣閥181是關(guān)閉的。在一些實施例中，在系統(tǒng)100正以默認(rèn)通氣治療模式進行操作時，主要通過第二排氣閥188從遞送管路180排出呼出氣體。
[0020]在一些實施例中，第一排氣閥181被控制為使得在系統(tǒng)100以再呼吸治療模式進行操作期間，主要通過第一排氣閥181從遞送管路180排出呼出氣體，從而通過第一排氣點181a與第二排氣點188a之間的遞送管路180的再呼吸存儲容量增加受試者106和遞送管路180的再呼吸體積。在再呼吸治療模式中的吸氣階段期間，受試者106吸入存儲在再呼吸體積中(例如在再呼吸存儲容量中)的先前呼出氣體。注意到，因此，可以在不向系統(tǒng)100添加分開并且分離的再呼吸環(huán)路的情況下完成再呼吸。在一些實施例中，系統(tǒng)100以再呼吸治療模式進行操作期間，在呼氣階段中打開第一排氣閥181。
[0021]圖1中的系統(tǒng)100的電子存儲器130包括電子地存儲信息的電子存儲介質(zhì)。電子存儲器130的電子存儲介質(zhì)可以包括以下中的一項或兩項:被提供為與系統(tǒng)100集成(即，基本上不可移除)的系統(tǒng)存儲器和/或經(jīng)由例如端口(例如，USB端口、火線端口等)或驅(qū)動器(例如，磁盤驅(qū)動器等)可移除地可連接到系統(tǒng)100的可移除存儲器。電子存儲器130可以包括以下中的一項或多項:光可讀存儲介質(zhì)(例如，光盤等)、磁可讀存儲介質(zhì)(例如，磁帶、磁硬盤驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器等)、基于電荷的存儲介質(zhì)(例如，EPR0M、EEPR0M、RAM等)、固態(tài)存儲介質(zhì)(例如，閃存驅(qū)動器等)和/或其它電子可讀存儲介質(zhì)。電子存儲器130可以存儲軟件算法、由處理器110確定的信息、經(jīng)由用戶接口 120接收的信息和/或使系統(tǒng)能夠正確地運行的其它信息。例如，電子存儲器130可以記錄或者存儲(如本文在其它地方所討論的)一個或多個氣體和/或呼吸參數(shù)、一個或多個CO2參數(shù)、一個或多個心臟輸出參數(shù)和/或其它信息。電子存儲器130可以是系統(tǒng)100內(nèi)的獨立的部件，或者電子存儲器130可以與系統(tǒng)100的一個或多個其它部件(例如，處理器110)集成地提供。
[0022] 圖1中的系統(tǒng)100的用戶接口 120被配置為提供系統(tǒng)100與用戶(例如，用戶108、受試者106、護理者、治療決策制定者等)之間的接口，用戶可以通過其向系統(tǒng)100提供信息并且從系統(tǒng)100接收信息。這使數(shù)據(jù)、結(jié)果和/或指令以及任何其它可傳送項(統(tǒng)稱為“信息”)能夠在用戶與系統(tǒng)之間傳送?？梢詡鬟_給用戶108的信息的范例是詳述貫穿受試者正接收(多個模式的)治療的時段期間的受試者106的一個或多個經(jīng)確定CO2參數(shù)。適合于包括在用戶接口 120中的接口設(shè)備的范例包括小鍵盤、按鈕、開關(guān)、鍵盤、旋鈕、操作桿、顯示屏、觸摸屏、揚聲器、麥克風(fēng)、指示燈、可聽警報器和打印機?？梢酝ㄟ^以聽覺信號、視覺信號、觸覺信號和/或其它感官信號形式的用戶接口 120向用戶108或受試者106提供信肩、O
[0023]要理解，本文中也預(yù)期其它通信技術(shù)(要么硬接線要么無線)作為用戶接口 120。例如，在一個實施例中，用戶接口 120可以與由電子存儲器130提供的可移除存儲接口成一體。在該范例中，信息從使(一個或多個)用戶能夠?qū)ο到y(tǒng)100的實現(xiàn)方式進行定制的可移除存儲器(例如，智能卡、閃盤驅(qū)動器、可移除磁盤等)被加載到系統(tǒng)100中。適于供系統(tǒng)100用作用戶接口 120的其它示范性輸入設(shè)備和技術(shù)包括但不限于RS-232端口、RF鏈路、IR鏈路、調(diào)制解調(diào)器(電話、電纜、以太網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)或其它)。簡而言之，預(yù)期用于與系統(tǒng)100傳送信息的任何技術(shù)作為用戶接口 120。
[0024]圖1中的系統(tǒng)100的一個或多個傳感器142被配置為生成輸出信號，所述輸出信號傳達與呼吸空氣流和/或氣道力學(xué)相關(guān)的參數(shù)的測量結(jié)果。這些參數(shù)可以包括以下中的一項或多項:流量、(氣道)壓力、濕度、速度、加速度和/或其它參數(shù)。傳感器142可以與導(dǎo)管182和/或受試者接口器具184流體連通。傳感器142可以生成涉及屬于受試者106的生理參數(shù)的輸 出信號。在一些實施例中，一個或多個傳感器142可以包括一個或多個CO2傳感器。
[0025]包括圖1中對單個構(gòu)件的傳感器142的圖示不旨在限制。對在受試者接口器具184處或者其附近的傳感器142的圖示不旨在限制。在一個實施例中，傳感器142包括通過生成傳達涉及與以下項相關(guān)聯(lián)的參數(shù)的信息的輸出信號而如上文所描述地操作的多個傳感器:受試者106的氣道的狀態(tài)和/或情況、受試者106的呼吸、由受試者106所呼吸的氣體、由受試者106呼吸的氣體的組分、由受試者106呼吸的氣體的一個或多個CO2參數(shù)、氣體到受試者106的氣道的遞送和/或受試者的呼吸施力。一個或多個CO2參數(shù)和/或測量結(jié)果可以包括但不限于呼氣末CO2測量結(jié)果、體積CO2測量結(jié)果、混合靜脈CO2測量結(jié)果、動脈CO2測量結(jié)果和/或其它CO2參數(shù)和/或測量結(jié)果。例如，參數(shù)可以涉及壓力發(fā)生器140 (或者壓力發(fā)生器140與其集成、組合或者連接的裝置)的部件的測量機械單元，諸如閥驅(qū)動電流、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、馬達轉(zhuǎn)速、風(fēng)機速度、風(fēng)扇速度或者可以通過先前已知和/或經(jīng)校準(zhǔn)的數(shù)學(xué)關(guān)系來用作任何先前列出的參數(shù)的代表的相關(guān)測量結(jié)果。從傳感器142所得的信號或信息可以被傳送到處理器110、用戶接口 120、電子存儲器130和/或系統(tǒng)100的其它部件。該傳送可以有線和/或無線的。
[0026]圖1中的系統(tǒng)100的處理器110被配置為提供系統(tǒng)100中的信息處理能力。因此，處理器110包括以下中的一項或多項:數(shù)字處理器、模擬處理器、被設(shè)計為處理信息的數(shù)字電路、被設(shè)計為處理信息的模擬電路、狀態(tài)機和/或用于電子地處理信息的其它機構(gòu)。雖然處理器110在圖1中被示出為單個實體，但是這僅出于示例性的目的。在一些實現(xiàn)方案中，處理器110包括多個處理器單元。
[0027]如圖1中所示，處理器110被配置為運行一個或多個計算機程序模塊。所述一個或多個計算機程序模塊包括以下中的一項或多項:控制模塊111、閥控制模塊112、參數(shù)確定模塊113、計時模塊114和/或其它模塊。處理器110可以被配置為通過以下項來運行模塊111、112、113和/或114:軟件；硬件；固件；軟件、硬件和/或固件的某種組合；和/或用于配置處理器110上的處理能力的其它機構(gòu)。
[0028]應(yīng)領(lǐng)會到，雖然模塊111、112、113和114在圖1中被示出為共同定位于單個處理單元內(nèi)，但是在處理器Iio包括多個處理單元的實現(xiàn)方式中，模塊111、112、113和/或114中的一個或多個可以相對于其它模塊遠程地定位。由下文所描述的不同模塊111、112、113和/或114提供的功能的描述是出于示例性的目的并且不旨在限制，因為任何模塊111、112、113和/或114可以提供比所描述模塊更多或更少的功能。例如，模塊111、112、113和/或114中的一個或多個可以被消除，并且其一些或所有功能可以由模塊111、112、113和/或114中的其它的一個或多個來提供。注意到，處理器110可以被配置為運行可以執(zhí)行下文歸屬于模塊111、112、113和/或114之一的一些或所有功能的一個或多個額外的模塊。
[0029]圖1中的系統(tǒng)110的參數(shù)確定模塊113被配置為從來自(一個或多個)傳感器142所生成的輸出信號來確定一個或多個氣體參數(shù)、呼吸參數(shù)和/或其它參數(shù)。所述一個或多個氣體參數(shù)可以包括和/或涉及以下中的一項或多項:(峰)流量、流速、(潮氣)體積、壓力、溫度、濕度、速度、加速度、氣體組分(例如一個或多個成分(諸如例如C02)的(一個或多個)濃度)、所耗散的熱能、(有意的)氣體泄漏和/或涉及能呼吸氣體的(加壓)流的其它測量結(jié)果?？梢詮臍怏w參數(shù)和/或傳達能呼吸氣體的加壓流的測量結(jié)果的其它輸出信號來導(dǎo)出一個或多個呼吸參數(shù)。所述一個或多個呼吸參數(shù)可以包括以下中的一項或多項:呼吸速率、呼吸周期、吸氣時間或周期、呼氣時間或周期、呼吸流量曲線形狀、從吸氣到呼氣的轉(zhuǎn)變時間和/或反之亦然、從峰值吸氣流速到峰值呼氣流速的轉(zhuǎn)變時間和/或反之亦然、呼吸壓力曲線形狀、(每呼吸周期和/或階段)最大近側(cè)壓力下降和/或其它呼吸參數(shù)。該功能的一些或全部可以合并、共享和/或集成到處理器110的其它計算機程序模塊中。
[0030]在一些實施例中， 參數(shù)確定模塊113可以被配置為確定受試者106的一個或多個心臟輸出參數(shù)。所述一個或多個心臟輸出參數(shù)可以基于存在于遞送管路180中的CO2的測量結(jié)果(例如濃度、相對水平和/或其它測量結(jié)果)的。例如，在受試者106正在第一治療模式(例如上文所描述的默認(rèn)通氣治療模式)中經(jīng)受呼吸治療時，存在于遞送管路180中的CO2的第一測量結(jié)果(或一系列測量結(jié)果)由參數(shù)確定模塊113來確定。隨后，受試者106可以在第二治療模式(例如上文所描述的再呼吸治療模式或另一(部分)再呼吸治療模式)中經(jīng)受呼吸治療。參數(shù)確定模塊113可以在第二治療模式中的操作期間確定存在于遞送管路180中的CO2的測量結(jié)果(或一系列測量結(jié)果)。由于第一治療模式與第二治療模式之間的再呼吸體積中的改變，因而CO2的量、濃度和/或水平將在第二治療模式中提升。在第一治療模式和第二治療模式期間所采取的測量之間的差可以被用于確定一個或多個心臟輸出參數(shù)。在第一治療模式和第二治療模式期間采取的測量可以被稱為差分CO2測量。在一些實施例中，在個體呼吸之后、在多個呼吸之后、在(例如30秒、I分鐘、2分鐘、3分鐘的)預(yù)定的時間段和/或其它時間段之后、和/或在一個或多個其它預(yù)定的事件或事情之后，可能導(dǎo)致不同的治療模式之間的轉(zhuǎn)變。
[0031]計時模塊114被配置為確定當(dāng)前呼吸階段是吸氣階段還是呼氣階段。在一些實施例中，計時模塊114可以被配置為確定呼吸計時參數(shù)和/或涉及系統(tǒng)100的操作(諸如吸氣與呼氣之間的呼吸中的轉(zhuǎn)變)的其它計時參數(shù)。呼吸計時參數(shù)可以包括將吸氣階段與呼氣階段分開和/或反之亦然的轉(zhuǎn)變時刻、呼吸周期、呼吸速率、吸氣時間或周期、呼氣時間或周期、吸氣階段的開始和/或結(jié)束、呼氣階段的開始和/或結(jié)束、和/或其它呼吸計時參數(shù)。在系統(tǒng)100的其它部件中可以使用、共享和/或合并計時模塊114的一個或多個確定。
[0032]控制模塊111被配置為控制第一治療模式、第二治療模式和/或其它治療模式中的系統(tǒng)100的操作。控制模塊111可以被配置為控制不同的治療模式之間的轉(zhuǎn)變?？刂颇K111可以被配置為確定當(dāng)前治療模式是什么和/或與系統(tǒng)100的其它部件共享這樣的信息?？刂颇K111可以被配置為控制壓力發(fā)生器140，使得能呼吸氣體的加壓流的一個或多個氣體參數(shù)根據(jù)呼吸治療方案而隨時間變化?？刂颇K111可以被配置為控制壓力發(fā)生器140在吸氣階段期間以吸氣壓力水平并且在呼氣階段期間以呼氣壓力水平來提供能呼吸氣體的加壓流。由參數(shù)確定模塊113、計時模塊114所確定和/或通過傳感器142所接收的參數(shù)可以被控制模塊111等以反饋方式用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)100的一個或多個治療模式/設(shè)置/操作?？商鎿Q地和/或同時地，通過用戶接口 120所接收的信號和/或信息可以被控制模塊111等以反饋方式用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)100的一個或多個治療模式/設(shè)置/操作?？刂颇K111可以被配置為相對于受試者的呼吸周期中、在多個呼吸周期期間和/或任何其它關(guān)于任何探測到的事件或計時模塊114的確定結(jié)果來對控制模塊的操作進行計時。
[0033]閥控制模塊112被配置為控制第一排氣閥181和/或第二排氣閥188。例如，在默認(rèn)通氣治療模式中的系統(tǒng)100的操作期間，可以主要通過第二排氣閥188從遞送管路188排出呼出氣體。這可以例如通過打開第二排氣閥188而第一排氣閥181保持關(guān)閉來完成。在再呼吸治療模式中的系統(tǒng)100的操作期間，可以主要通過第一排氣閥181從遞送管路180排出呼出氣體。這可以例如通過打開第一排氣閥181而同時完全或部分地關(guān)閉第二排氣閥188來完成。注意到，因此在再呼吸模式中控制第一排氣閥和第二排氣閥將受試者106和/或遞送管路180的再呼吸體積增加了再呼吸存儲容量。在再呼吸治療模式中的吸氣階段期間，受試者106吸入可能具有比存儲在再呼吸體積中(例如在再呼吸存儲容量中)的外界空氣更高濃度的CO2的 先前呼出的氣體。這可以影響系統(tǒng)100的一個或多個CO2參數(shù)、受試者106的呼出氣體的成分、關(guān)于CO2的受試者106的生理參數(shù)和/或其它參數(shù)。
[0034]圖2圖示了用于通過通氣系統(tǒng)向受試者的氣道提供通氣的方法。下文所呈現(xiàn)的方法200的操作旨在是示例。在某些實施例中，可以利用未描述的一個或多個額外的操作和/或在沒有所討論的操作中的一個或多個的情況下完成方法200。此外，方法200的操作在圖2中被示出并且在下文中被描述的順序不旨在限制。
[0035]在某些實施例中，可以在一個或多個處理設(shè)備(例如，數(shù)字處理器、模擬處理器、被設(shè)計為處理信息的數(shù)字電路、被設(shè)計為處理信息的模擬電路、狀態(tài)機和/或用于電子處理信息的其它機構(gòu))中實現(xiàn)方法200。所述一個或多個處理設(shè)備可以包括響應(yīng)于電子地存儲在電子存儲介質(zhì)上的指令而運行方法200的一些或所有操作的一個或多個設(shè)備。所述一個或多個處理設(shè)備可以包括通過專門針對方法200的操作中的一個或多個的運行而設(shè)計的硬件、固件和/或軟件來配置的一個或多個設(shè)備。
[0036]在操作202，生成用于遞送到受試者的氣道的能呼吸氣體的加壓流。在一個實施例中，操作202由類似于(圖1所示并且上文所描述的)壓力發(fā)生器140或基本上與其相同的壓力發(fā)生器來執(zhí)行。
[0037]在操作204，能呼吸氣體的加壓流被引導(dǎo)到受試者的氣道。在一個實施例中，操作204由類似于(圖1所示并且上文所描述的)遞送管路180或基本上與其相同的遞送管路來執(zhí)行。
[0038]在操作206，確定通氣系統(tǒng)的當(dāng)前操作模式:第一治療模式或第二治療模式。在一個實施例中，操作206由類似于(圖1所示并且上文所描述的)控制模塊111或基本上與其相同的控制模塊來執(zhí)行。
[0039]在操作208，響應(yīng)于通氣系統(tǒng)正以第二治療模式進行操作的確定，主要經(jīng)由第一排氣點從遞送管路排出呼出氣體。在一個實施例中，操作208由類似于(圖1所示并且上文所描述的)第一排氣閥181或基本上與其相同的排氣閥來執(zhí)行。
[0040]在操作210，響應(yīng)于通氣系統(tǒng)正以第一治療模式進行操作的確定，主要經(jīng)由對應(yīng)于第二排氣閥的第二排氣點從遞送管路排出呼出氣體。第一排氣點和第二排氣點可以部署在類似于(圖1所示并且上文所描述的)導(dǎo)管182或基本上與其相同的導(dǎo)管上，使得遞送管路具有第一排氣點與第二排氣點之間的再呼吸存儲容量。在一個實施例中，操作210由類似于(圖1所示并且上文所描述的)第二排氣管路188或基本上與其相同的排氣管路來執(zhí)行。[0041]在操作212，響應(yīng)于通氣系統(tǒng)正以第二治療模式進行操作的確定，將受試者和遞送管路的再呼吸體積增加再呼吸存儲容量。在一個實施例中，操作212由類似于(圖1所示并且上文所描述的)第一排氣閥181和第二排氣閥188或基本上與其相同的排氣閥來執(zhí)行。
[0042]在權(quán)利要求書中，置于括號之間的任何附圖標(biāo)記都不應(yīng)解釋為對權(quán)利要求的限制。詞語“包含”或“包括”不排除存在除權(quán)利要求中所列出的那些元件或步驟之外的元件或步驟。在枚舉了若干器件的裝置型權(quán)利要求中，這些器件中的幾個可以通過同一硬件項來實現(xiàn)。在元件之前的詞語“一”或“一個”不排除存在多個這樣的元件。在枚舉了若干器件的任何裝置型權(quán)利要求中，這些器件中的幾個可以通過同一硬件項來實現(xiàn)。盡管在相互不同的從屬權(quán)利要求中記載了特定元件，但是這并不指示不能組合使用這些元件。
[0043]盡管已經(jīng)基于當(dāng)前被認(rèn)為是最實際的和優(yōu)選的實施例出于說明的目的詳細地描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，這樣的詳述僅出于該目的并且本發(fā)明不限于所公開的實施例，而是相反，旨在涵蓋在權(quán)利要求書的精神和范圍之內(nèi)的修改和等價方案。例如，應(yīng)該理解，本發(fā)明預(yù)期，任何實施例的一個或多個特征可以在可能的范圍內(nèi)與任何其它實施例的一個或多個特征相組合。
【權(quán)利要求】
1.一種通氣機系統(tǒng)，包括: 壓力發(fā)生器(140)，其被配置為生成用于遞送到受試者的氣道的能呼吸氣體的加壓流； 遞送管路(180)，其被配置為將所述能呼吸氣體的加壓流從所述壓力發(fā)生器引導(dǎo)到所述受試者的所述氣道； 第一排氣閥(181)，其在第一排氣點(181a)處與所述遞送管路流體連通，所述第一排氣閥被配置為在所述第一排氣點處選擇性地從所述遞送管路排出氣體； 第二排氣閥(188)，其在第二排氣點(188a)處與所述遞送管路流體連通，所述第二排氣閥被配置為在所述第二排氣點處選擇性地從所述遞送管路排出氣體，并且其中，所述第一排氣點與所述第二排氣點之間的遞送管路具有再呼吸存儲容量；以及 一個或多個處理器(I 10)，其被配置為運行處理模塊，所述處理模塊包括: 控制模塊(I 11)，其被配置為控制所述通氣機系統(tǒng)以第一治療模式或第二治療模式操作；以及 閥控制模塊(112)，其被配置為控制所述第一排氣閥和所述第二排氣閥來從所述遞送管路排出呼出氣體，其中，所述閥控制模塊被配置為使得(i)在所述通氣機系統(tǒng)以第一治療模式操作期間，呼出氣體主要通過所述第二排氣閥從所述遞送管路被排出，并且(ii)在所述通氣機系統(tǒng)以第二 治療模式操作期間，呼出氣體主要通過所述第一排氣閥從所述遞送管路被排出，從而響應(yīng)于所述通氣機系統(tǒng)正以所述第二治療模式進行操作而通過所述再呼吸存儲容量增加所述受試者和所述遞送管路的CO2再呼吸體積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通氣機系統(tǒng)，還包括: 計時模塊(114)，其被配置為確定當(dāng)前呼吸階段是吸氣階段還是呼氣階段， 其中，響應(yīng)于所述通氣機系統(tǒng)正以所述第二治療模式進行操作，在吸氣階段期間所述第一排氣閥保持關(guān)閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通氣機系統(tǒng)，其中，響應(yīng)于所述通氣機系統(tǒng)正以所述第二治療模式進行操作，在呼氣階段期間所述第一排氣閥打開并且所述第二排氣閥完全或部分地關(guān)閉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通氣機系統(tǒng)，還包括: 一個或多個傳感器(142)，其被配置為生成傳達與所述能呼吸氣體的加壓流的一個或多個氣體參數(shù)相關(guān)的信息的一個或多個輸出信號，所述一個或多個傳感器包括一個或多個CO2傳感器； 參數(shù)確定模塊(113)，其被配置為在所述第一治療模式期間和所述第二治療模式期間基于由所述一個或多個CO2傳感器所生成的輸出信號來確定一個或多個CO2參數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通氣機系統(tǒng)，其中，所述參數(shù)確定模塊(113)還被配置為基于針對部分CO2再呼吸的所確定的CO2參數(shù)來確定一個或多個心臟輸出參數(shù)。
6.一種用于通過通氣系統(tǒng)向受試者的氣道提供通氣的方法，所述方法包括: 生成用于遞送到所述受試者的所述氣道的能呼吸氣體的加壓流； 經(jīng)由遞送管路將所述能呼吸氣體的加壓流引導(dǎo)到所述受試者的所述氣道； 確定所述通氣系統(tǒng)正以第一治療模式還是第二治療模式進行操作； 響應(yīng)于對所述通氣系統(tǒng)正以所述第二治療模式進行操作的確定，主要經(jīng)由第一排氣點選擇性地從所述遞送管路排出氣體； 響應(yīng)于對所述通氣系統(tǒng)正以所述第一治療模式進行操作的確定，主要經(jīng)由第二排氣點選擇性地從所述遞送管路排出氣體，其中，所述遞送管路在所述第一排氣點與所述第二排氣點之間具有再呼吸存儲容量， 其中，響應(yīng)于對所述通氣系統(tǒng)正以所述第二治療模式進行操作的所述確定，主要經(jīng)由所述第一排氣點選擇性地從所述遞送管路排出氣體，通過所述再呼吸存儲容量增加所述受試者和所述遞送管路的CO2再呼吸體積。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括: 確定所述受試者的當(dāng)前呼吸階段是吸氣階段還是呼氣階段， 其中，經(jīng)由所述第一排氣點和/或經(jīng)由所述第二排氣點選擇性地從所述遞送管路排出氣體還響應(yīng)于對所述受試者的所述當(dāng)前呼吸階段不是吸氣階段的確定。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，經(jīng)由所述第一排氣點選擇性地從所述遞送管路排出氣體是在吸氣階段和呼氣階段期間執(zhí)行的。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括: 生成傳達與被遞送到所述受試者的所述氣道的所述能呼吸氣體的加壓流的一個或多個氣體參數(shù)相關(guān)的信息的一個或多個輸出信號；并且 在所述第一治療模式和所述第二治療模式期間，基于所生成的一個或多個輸出信號來確定一個或多個CO2參數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括: 基于針對部分CO2再呼吸的所確定的一個或多個CO2參數(shù)來確定一個或多個心臟輸出參數(shù)。
11.一種被配置為通過通氣系統(tǒng)向受試者的氣道提供通氣的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 用于生成用于遞送到所述受試者的所述氣道的能呼吸氣體的加壓流的器件(140)； 將所述能呼吸氣體的加壓流引導(dǎo)到所述受試者的所述氣道的遞送器件(180)； 用于確定所述通氣系統(tǒng)正以第一治療模式還是第二治療模式進行操作的器件(111); 用于響應(yīng)于對所述通氣系統(tǒng)正以所述第二治療模式進行操作的確定而主要經(jīng)由第一排氣點選擇性地從所述遞送管路排出氣體的第一排氣器件(181);以及 用于響應(yīng)于對所述通氣系統(tǒng)正以所述第一治療模式進行操作的確定而主要經(jīng)由第二排氣點選擇性地從所述遞送管路排出氣體的器件(188)，其中，所述遞送器件具有再呼吸存儲容量， 其中，所述第一排氣器件的操作通過所述再呼吸存儲容量增加所述受試者和所述遞送管路的CO2再呼吸體積。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，還包括: 用于確定所述受試者的當(dāng)前呼吸階段是吸氣階段還是呼氣階段的器件(111)， 其中，所述第一排氣器件的操作和所述第二排氣器件的操作還響應(yīng)于對所述受試者的所述當(dāng)前呼吸階段不是吸氣階段的確定。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述第一排氣器件在所述第二治療模式期間在吸氣階段和呼氣階段期間進行操作。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，還包括:用于生成傳達與被遞送到所述受試者的所述氣道的所述能呼吸氣體的加壓流的一個或多個氣體參數(shù)相關(guān)的信息的一個或多個輸出信號的器件(142);以及 用于在所述第一治療模式和所述第二治療模式期間基于所生成的一個或多個輸出信號來確定一個或多個CO2參數(shù)的器件(113)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，用于確定一個或多個CO2參數(shù)的所述器件還基于針對部分CO2再呼吸的所確定的一個或多個CO2參數(shù)來確定一個或多個心臟輸出參數(shù)。
【文檔編號】A61M16/00GK103957974SQ201280058693
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月1日
【發(fā)明者】S·艾哈邁德, S·加爾德 申請人:皇家飛利浦有限公司