本發(fā)明在美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院(National Institutes of Health)授予的合同號(hào)1K23HL103785下通過(guò)政府的支持來(lái)完成。政府對(duì)本發(fā)明享有某些權(quán)利。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體涉及用于監(jiān)測(cè)來(lái)自活體的信號(hào)以便測(cè)量活體機(jī)能的方法、系統(tǒng)和軟件。本發(fā)明具體地涉及例如，一種用于準(zhǔn)確地校準(zhǔn)呼吸感應(yīng)體積描記術(shù)(RIP)信號(hào)的計(jì)算機(jī)方法、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和軟件，所述呼吸感應(yīng)體積描記術(shù)(RIP)信號(hào)在和食管測(cè)壓術(shù)信號(hào)組合時(shí)確定吸氣流量受限并且測(cè)量在患者拔管前后的呼吸努力，以便為臨床醫(yī)生提供兒童/嬰兒是否具有上氣道堵塞和其嚴(yán)重性的自動(dòng)實(shí)時(shí)解讀。

背景技術(shù)：

本文中的所有公布都以引用的方式并入本文，該引用的程度就如同已明確且個(gè)別地指示將各個(gè)別公布或?qū)＠暾?qǐng)以引用的方式并入本文一般。以下描述包括可用于理解本發(fā)明的信息。并不承認(rèn)本文提供的任何信息都是現(xiàn)有技術(shù)，或與目前要求保護(hù)的本發(fā)明有關(guān)，或并不承認(rèn)明確地或隱含地引用的任何公布是現(xiàn)有技術(shù)。

盡管氣管內(nèi)插管術(shù)是救命的支持療法，成人和兒童通常發(fā)展并發(fā)癥，包括拔管后上氣道堵塞(UAO)。拔管后UAO導(dǎo)致短期和長(zhǎng)期的發(fā)病率，伴隨增加的醫(yī)院和重癥監(jiān)護(hù)治療病房停留時(shí)間、對(duì)附加治療的需要、偶爾對(duì)緊急重插管的需要、以及增加的總衛(wèi)生保健成本。盡管包括聲門下狹窄的由于氣管內(nèi)插管術(shù)的長(zhǎng)期并發(fā)癥已經(jīng)變得日益罕見(jiàn)，看起來(lái)拔管后UAO的發(fā)生率未減少，估計(jì)所述拔管后UAO造成所有兒科拔管失敗的1/3。

盡管自從氣管內(nèi)插管術(shù)早期已經(jīng)描述拔管后UAO，存在關(guān)于風(fēng)險(xiǎn)因素的有限兒科數(shù)據(jù)。這可能部分地因?yàn)榘喂芎骍AO的診斷基于主觀的臨床評(píng)估。我們先前已經(jīng)證實(shí)床邊提供者通常不同意存在拔管后UAO，并且此可變性可能改變拔管后UAO的所察覺(jué)的風(fēng)險(xiǎn)因素。當(dāng)不存在清楚的用于診斷結(jié)果的黃金標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，這使治療策略或預(yù)防策略變得復(fù)雜。這可能歸因于關(guān)于皮質(zhì)激素的包容性數(shù)據(jù)，例如以便防止兒童的拔管后UAO。

本領(lǐng)域中可能存在對(duì)非侵入性方法的需要，所述非侵入性方法用于識(shí)別兒童和成人的拔管后UAO以及隨后的重插管風(fēng)險(xiǎn)，并且識(shí)別患者處于因?yàn)榘喂芎骍AO或其他原因的拔管失敗的高風(fēng)險(xiǎn)。在本文和美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?2/004,034和62/162,476中描述此類方法，所述專利申請(qǐng)中的每一個(gè)的內(nèi)容通過(guò)引用以其整體并入本文。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

結(jié)合示例性和說(shuō)明性而非限制范圍的系統(tǒng)、合成物和方法來(lái)描述和說(shuō)明下面的實(shí)施方案及其各個(gè)方面。

本文提供一種用于評(píng)價(jià)的有關(guān)有此需要的對(duì)象呼吸努力的醫(yī)療狀況的方法。所述方法包括：從對(duì)象獲得有關(guān)對(duì)象的呼吸的一個(gè)或多個(gè)生物測(cè)量信號(hào)；基于一個(gè)或多個(gè)生物測(cè)量信號(hào)確定多個(gè)吸氣觸發(fā)點(diǎn)；校準(zhǔn)生物測(cè)量信號(hào)；根據(jù)一個(gè)或多個(gè)生物測(cè)量信號(hào)確定相對(duì)呼吸努力值；并且顯示包括呼吸努力值的解讀的報(bào)告，其中在接收有關(guān)一個(gè)或多個(gè)生物測(cè)量信號(hào)的附加數(shù)據(jù)時(shí)更新解讀。在一些實(shí)施方案中，醫(yī)療狀況是拔管后失敗，所述拔管后失敗可由于上氣道堵塞、持久性呼吸衰竭、神經(jīng)肌肉虛弱或其組合。在一些實(shí)施方案中，對(duì)象被插管。

在一些實(shí)施方案中，生物測(cè)量信號(hào)包括呼吸感應(yīng)體積描記術(shù)(RIP)、食管測(cè)壓術(shù)、肺活量測(cè)定法或其組合。在一些實(shí)施方案中，吸氣觸發(fā)點(diǎn)可在對(duì)象吸氣之后延遲任何以下中的一個(gè)或多個(gè)：0.05ms、0.1ms、0.15ms、0.2ms、0.3ms或其組合。

在一些實(shí)施方案中，在拔管之前，在對(duì)象被插管時(shí)校準(zhǔn)RIP信號(hào)，以便允許實(shí)時(shí)RIP校準(zhǔn)。在各種實(shí)施方案中，使用選自以下的方法校準(zhǔn)RIP信號(hào)：校準(zhǔn)RIP包括校準(zhǔn)連續(xù)氣道正壓、定量診斷校準(zhǔn)(QDC)方法和使用吸氣負(fù)力(NIF)。

在一些實(shí)施方案中，確定相對(duì)呼吸努力值包括獲得壓力速率乘積(PRP)?？赏ㄟ^(guò)對(duì)象的預(yù)定時(shí)間量的呼吸獲得PRP。在各種實(shí)施方案中，預(yù)定時(shí)間量是以下中的任何一個(gè)或多個(gè)：10秒、20秒、30秒、40秒、50秒、60秒、90秒、120秒、150秒、180秒、240秒、300秒、360秒、或其組合。在一些實(shí)施方案中，通過(guò)識(shí)別每次呼吸的食管壓力信號(hào)的峰和谷改變并且乘以呼吸率來(lái)獲得PRP。

本文還提供用于通過(guò)本文所描述的方法確定有此需要的對(duì)象的拔管失敗可能性的方法。在各種實(shí)施方案中，拔管失敗可能由于上氣道堵塞、由于持久性呼吸疾病或神經(jīng)肌肉虛弱的呼吸努力的持久性提升。

本文還提供用于確定有此需要的對(duì)象的拔管后UAO的嚴(yán)重性的方法。所述方法包括第一傳感器和第二傳感器；使用第一傳感器獲得對(duì)象的食管壓力(P_es)信號(hào)；使用第二傳感器來(lái)獲得對(duì)象的呼吸感應(yīng)體積描記術(shù)(RIP)信號(hào)；校準(zhǔn)從第二傳感器獲得的信號(hào)；確定存在吸氣流量受限；獲得每次呼吸的壓力速率乘積(PRP)以確定吸氣流量的關(guān)聯(lián)相對(duì)嚴(yán)重性；以及對(duì)一個(gè)時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行的呼吸次數(shù)的相對(duì)嚴(yán)重性取平均值以便獲得相對(duì)平均嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)，其中與正常對(duì)象相比的相對(duì)平均嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)的增加指示增加的拔管后UAO嚴(yán)重性。在一個(gè)實(shí)施方案中，在拔管之前校準(zhǔn)來(lái)自第二傳感器的信號(hào)。在一些實(shí)施方案中，時(shí)間段是以下中的任何一個(gè)或多個(gè)：10秒、20秒、30秒、40秒、50秒、60秒、90秒、120秒、150秒、180秒、240秒、300秒、360秒、或其組合的對(duì)象呼吸。

在一些實(shí)施方案中，評(píng)估相對(duì)嚴(yán)重性包括對(duì)給定范圍的PRP值分配嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)，并且通過(guò)對(duì)象在時(shí)間段內(nèi)所進(jìn)行的呼吸次數(shù)對(duì)嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)取平均值。在各種實(shí)施方案中，如果PRP小于250，則分配為0的嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)；如果PRP在250與500之間且小于500，則分配為1的嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)；如果PRP在500與1000之間且小于1000，則分配為2的嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)；如果PRP在1000與1500之間且小于1500，則分配為3的嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)，并且如果PRP>1500，則分配為4的嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)。在一些實(shí)施方案中，在拔管之后確定吸氣流量受限。

本文還提供用于通過(guò)本文所描述的方法識(shí)別有此需要的對(duì)象在拔管之后處于重插管的較高風(fēng)險(xiǎn)的患者，其中與正常對(duì)象相比的相對(duì)平均嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)的增加指示對(duì)象處于重插管的較高風(fēng)險(xiǎn)。

本文還描述通過(guò)本文所描述的方法來(lái)預(yù)測(cè)有此需要的對(duì)象的拔管失敗的方法，其中與正常對(duì)象相比的相對(duì)平均嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)的增加指示對(duì)象處于拔管失敗的較高風(fēng)險(xiǎn)。

在一些實(shí)施方案中，同時(shí)獲得食管壓力和RIP信號(hào)。在一些實(shí)施方案中，相繼獲得食管壓力和RIP信號(hào)。獲得P_es信號(hào)包括進(jìn)行食管測(cè)壓術(shù)。在各種實(shí)施方案中，RIP信號(hào)包括確定腹(Abd)壁和胸腔(RC)壁的移動(dòng)。

本文還提供非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其存儲(chǔ)用于評(píng)價(jià)有關(guān)有此需要的對(duì)象的呼吸努力的醫(yī)療狀況的一個(gè)或多個(gè)程序，所述一個(gè)或多個(gè)程序以用于由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行，所述一個(gè)或多個(gè)程序包括用于以下的指令：從對(duì)象獲得有關(guān)對(duì)象的呼吸的一個(gè)或多個(gè)生物測(cè)量信號(hào)；基于一個(gè)或多個(gè)生物測(cè)量信號(hào)確定多個(gè)吸氣觸發(fā)點(diǎn)；校準(zhǔn)生物測(cè)量信號(hào)；根據(jù)一個(gè)或多個(gè)生物測(cè)量信號(hào)確定相對(duì)呼吸努力值；并且顯示包括呼吸努力值的解讀的報(bào)告，其中在接收有關(guān)一個(gè)或多個(gè)生物測(cè)量信號(hào)的附加數(shù)據(jù)時(shí)更新解讀。在一些實(shí)施方案中，醫(yī)療狀況是拔管后失敗，所述拔管后失敗可由于上氣道堵塞、持久性呼吸衰竭、神經(jīng)肌肉虛弱或其組合。在各種實(shí)施方案中，生物測(cè)量信號(hào)包括呼吸感應(yīng)體積描記術(shù)(RIP)、食管測(cè)壓術(shù)、肺活量測(cè)定法或其組合。在一些實(shí)施方案中，吸氣觸發(fā)點(diǎn)可在對(duì)象吸氣之后延遲以下中的任何一個(gè)或多個(gè)：0.05ms、0.1ms、0.15ms、0.2ms、0.3ms或其組合。在一些實(shí)施方案中，對(duì)象被插管。在各種實(shí)施方案中，在拔管之前，在對(duì)象被插管時(shí)校準(zhǔn)RIP信號(hào)，以便允許實(shí)時(shí)RIP校準(zhǔn)。在各種實(shí)施方案中，使用選自以下的方法校準(zhǔn)RIP信號(hào)：校準(zhǔn)RIP包括校準(zhǔn)連續(xù)氣道正壓、定量診斷校準(zhǔn)(QDC)方法和使用吸氣負(fù)力(NIF)。在各種實(shí)施方案中，確定相對(duì)呼吸努力值包括獲得壓力速率乘積(PRP)，其中在對(duì)象呼吸的預(yù)定時(shí)間量上獲得PRP。在示例性實(shí)施方案中，預(yù)定時(shí)間量是以下中的任何一個(gè)或多個(gè)：10秒、20秒、30秒、40秒、50秒、60秒、90秒、120秒、150秒、180秒、240秒、300秒、360秒、或其組合。在各種實(shí)施方案中，通過(guò)識(shí)別每次呼吸的食管壓力信號(hào)的峰和谷并且乘以呼吸率來(lái)獲得PRP。

附圖說(shuō)明

并入本說(shuō)明書中的附圖示出了本文所公開(kāi)的本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例，并且與詳細(xì)描述一起用于解釋這些發(fā)明的原理和示例性實(shí)現(xiàn)方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，附圖僅是說(shuō)明性的，并且其中所描繪的內(nèi)容可以基于說(shuō)明書的文本和本文的教導(dǎo)的精神和范圍來(lái)適應(yīng)。

圖1提供根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施方案的評(píng)估過(guò)程的概述。

圖2示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施方案的流觸發(fā)的確定。

圖3示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施方案的Pes觸發(fā)的確定。

圖4a為根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施方案的詳細(xì)描述校準(zhǔn)過(guò)程的流程圖。

圖4b為根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施方案的校準(zhǔn)區(qū)域的選擇的示例性顯示。

圖5示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施方案的對(duì)斷開(kāi)過(guò)程進(jìn)行的嚴(yán)重性評(píng)估應(yīng)用。

圖6為根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施方案的詳細(xì)描述UAO嚴(yán)重性評(píng)估的流程圖。

圖7描繪了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，來(lái)自10歲患者在扁桃體切除術(shù)和腺切除術(shù)后狀態(tài)的聲門上UAO的實(shí)例，其具有流量受限的改善、較低的δ食管壓力、在氣道(Esmark)Manever期間增加的流量。

圖8描繪了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的聲門下UAO的實(shí)例，其具有嚴(yán)重的吸氣流量受限(左)，其中盡管食管壓力連續(xù)減小但流量沒(méi)有上升。消旋腎上腺素20分鐘后的顯著改善(右)。

圖9描繪了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的作為年齡相對(duì)所有原因UAO和可能聲門下UAO的函數(shù)的UAO發(fā)生率。所有原因UAO的峰值出現(xiàn)在2歲年齡左右，聲門下UAO的峰值出現(xiàn)在18個(gè)月左右。聲門下UAO在8歲年齡后非常罕見(jiàn)。

圖10描繪根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的衍生自RIP的特征性Konno-Mead曲線圖，其將膈肌虛弱或麻痹與或肋間肌虛弱或麻痹相對(duì)比。

圖11描繪了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的衍生自RIP的特征Konno-Mead曲線圖，其展示由于心臟手術(shù)后的膈神經(jīng)損傷的單側(cè)膈麻痹。注意konno mead曲線圖的8外觀圖，被顯示為腹部帶中的雙凸塊。

圖12描繪了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的來(lái)自6個(gè)月兒童的數(shù)據(jù)，所述兒童進(jìn)行了有肝移植并且在對(duì)持續(xù)性氣道正壓(CPAP)的自主呼吸試驗(yàn)過(guò)程中顯示漸進(jìn)性隔膜疲勞。初始，相位角繼而壓力速率乘積是正常的，但隨時(shí)間推移患者變成異步的(較高相位角)并且具有顯著增加的壓力速率乘積。

圖13描繪了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的從肺炎恢復(fù)的患者，所述患者在CPAP降低時(shí)發(fā)展顯著的胸腹部異步，在CPAP增加到8時(shí)正?；?。該患者具有限制性肺部疾病，并且受益于CPAP以便使呼氣末端肺體積正?；约坝谜：粑W(xué)呼吸。

圖14描繪了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的患有肉毒桿菌中毒的3個(gè)月嬰兒，所述嬰兒在沒(méi)有CPAP時(shí)具有帶極高相位角的經(jīng)典順時(shí)針?lè)较虻膋onno mead曲線圖。這直到呼吸機(jī)支持增加到為16的PS并超過(guò)為6的呼氣末正壓PEEP才正?；?。

圖15描繪了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的主要分析，所述主要分析展示在拔管之前在CPAP上的呼吸努力低于所有其他條件(p＝0.002)。然而，無(wú)論流速或吸氣壓力(KW ANOVA p＝0.15)如何，HFNC和NIMV之間的呼吸努力沒(méi)有差異。

圖16描繪了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的次要分析，所述次要分析展示實(shí)現(xiàn)更多同步性的患者與HFNC相比，在NIMV上的呼吸努力有更大的減少(NIMV 12對(duì)比HFNC 6、以及Neo l2對(duì)比HFNC 6)。(R＝-0.28,p＝0.022,r2＝0.0778)。當(dāng)同步性超過(guò)60％時(shí)，NIMV導(dǎo)致比HFNC更低的呼吸努力。

圖17描述了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，在添加NeoSeal的26名患者中，同步性從50％改善到55％(p＝0.04

圖18描述了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例方案，在接收NeoSeal的患者子集(N＝26)的情況下，無(wú)論是否添加鼻夾，呼吸努力沒(méi)有差異(p＝0.26)。

雖然本發(fā)明容易有各種更改和替代形式，但已通過(guò)舉例方式在附圖中顯示了本發(fā)明的具體實(shí)施方案并在本文中對(duì)其作了詳細(xì)的描述。然而，應(yīng)理解，本發(fā)明并不意圖限制于所公開(kāi)的特定形式。事實(shí)上，本發(fā)明欲覆蓋屬于隨附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有的更改、相等物和替代形式。

具體實(shí)施方式

應(yīng)了解本發(fā)明不限于本文所述的特定方法、方案等，且因此可變化。本文所用的術(shù)語(yǔ)僅出于描述特定實(shí)施方案的目的，且不意圖限制本發(fā)明的范圍，所述范圍僅由權(quán)利要求限定。如本文中和權(quán)利要求中所使用，單數(shù)形式包括復(fù)數(shù)提及物，除非上下文另外清楚地指示。除在操作實(shí)施例中以外，或當(dāng)另外指示時(shí)，本文使用的表示量的所有數(shù)值都應(yīng)被理解為在所有情況下都由術(shù)語(yǔ)“約”修飾。

為了描述和公開(kāi)例如在可能與本發(fā)明結(jié)合使用的這些出版物中所描述的方法的目的，所標(biāo)識(shí)的所有出版物通過(guò)引用明確地并入本文。這些出版物僅因它們的公開(kāi)內(nèi)容在本申請(qǐng)的提交日期之前而加以提供。就此而言，任何事物都不應(yīng)解釋為認(rèn)可由于先前發(fā)明或因?yàn)槿魏纹渌蚨拱l(fā)明者無(wú)權(quán)先于所述公開(kāi)。所有關(guān)于日期的陳述或關(guān)于這些文檔的內(nèi)容的表述都是基于可為申請(qǐng)人所用的信息且不構(gòu)成關(guān)于這些文檔的日期或內(nèi)容的正確性的任何認(rèn)可。

除非另外限定，否則在此所使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)的含義與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常所理解的相同。雖然在本發(fā)明的實(shí)踐或測(cè)試中可以使用任何已知的方法、裝置和材料，但是本文描述了在這方面的方法，裝置和材料。

除非另行指出或從上下文暗示，下列術(shù)語(yǔ)和短語(yǔ)包括下面提供的含義。除非另外明確說(shuō)明或從上下文明顯可見(jiàn)，以下術(shù)語(yǔ)和短語(yǔ)不排除術(shù)語(yǔ)或短語(yǔ)在其所述的領(lǐng)域獲取的含義。提供定義是為了有助于描述本文所描述方面的特定實(shí)施例，并且不旨在限制要求保護(hù)的發(fā)明，因?yàn)楸景l(fā)明的范圍僅受權(quán)利要求書限制。此外，除非另外為上下文所需，否則單數(shù)術(shù)語(yǔ)將包括復(fù)數(shù)，并且復(fù)數(shù)術(shù)語(yǔ)將包括單數(shù)。

雖然本發(fā)明可以有許多不同形式的實(shí)施方案，但在附圖中示出并將在本文詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，應(yīng)了解，應(yīng)將本公開(kāi)視為本發(fā)明原理的范例并且不意圖將本發(fā)明的廣泛方面限制于所說(shuō)明的實(shí)施方案。為了本詳細(xì)描述的目的，單數(shù)包括復(fù)數(shù)，反之亦然(除非明確地排除)；單詞“和”和“或”應(yīng)是連接性和轉(zhuǎn)折性的；詞語(yǔ)“所有”意味著“任何和所有”；詞語(yǔ)“任何”意味著“任何和所有”；并且詞語(yǔ)“包括”意味著“包括但不限于”。附加地，除非上下文另外清楚地指示否則單數(shù)術(shù)語(yǔ)“一個(gè)/種(a)”、“一個(gè)/種(an)”以及“所述(the)”包括復(fù)數(shù)指代物。

如本文所用，術(shù)語(yǔ)“包含(comprising)”或“包括(comprises)”用于表示對(duì)于本發(fā)明必要的組合物、方法及其各自的組分，其仍然為包括未指定的元素的開(kāi)放式的術(shù)語(yǔ)，無(wú)論該元素是否是必要的。

如本文所用，術(shù)語(yǔ)“基本上由...組成”是指給定實(shí)施方案所需的那些元素。該術(shù)語(yǔ)允許存在不會(huì)實(shí)質(zhì)上影響本發(fā)明的該實(shí)施方案的基本和新穎或功能特征的附加元素。

術(shù)語(yǔ)“由......組成”是指如本文所述的組合物、方法及其相應(yīng)組分，其排除在實(shí)施方案的描述中未記載的任何要素。

除在操作實(shí)施方案中以外，或當(dāng)另外指示時(shí)，本文使用的表示量的所有數(shù)值都應(yīng)被理解為在所有情況下都由術(shù)語(yǔ)“約”修飾。術(shù)語(yǔ)“約”在與百分比關(guān)聯(lián)使用時(shí)可±指1％。

除非上下文另外清楚地指示，否則單數(shù)術(shù)語(yǔ)“一個(gè)/種(a)”、“一個(gè)/種(an)”以及“所述(the)”包括復(fù)數(shù)指代物。類似地，除非上下文另外清楚地指示，否則詞語(yǔ)“或”意圖包括“和”。因此，例如“所述方法”的引用包括一種或多種方法、和/或本文所描述的類型的步驟，在閱讀完本公開(kāi)等之后，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將變得顯而易見(jiàn)。

盡管在實(shí)施或測(cè)試本公開(kāi)時(shí)可使用與本文所述的那些方法和材料類似或等效的方法和材料，但以下描述適合的方法和材料。術(shù)語(yǔ)“包含(comprises)”意指“包括(includes)”?？s寫“e.g.”源于拉丁語(yǔ)例如(exempli gratia)并且在本文中用于指示非限制性實(shí)例。因此，縮寫“e.g.”與術(shù)語(yǔ)“例如”同義。

如本文所用，“對(duì)象”意指人或動(dòng)物。通常動(dòng)物為脊椎動(dòng)物，諸如靈長(zhǎng)類動(dòng)物、嚙齒動(dòng)物、家畜或野生動(dòng)物。靈長(zhǎng)類動(dòng)物包括黑猩猩、食蟹猴、蜘蛛猴和獼猴例如恒河猴。嚙齒動(dòng)物包括小鼠、大鼠、土撥鼠、白鼬、兔子和倉(cāng)鼠。家畜和野生動(dòng)物包括：牛、馬、豬、鹿、野牛、水牛、貓科動(dòng)物(例如，家貓)、犬科動(dòng)物(例如，狗)、狐貍、狼、鳥(niǎo)類物(例如雞，鴯，鴕鳥(niǎo))、以及魚(例如，鱒魚、鯰魚和鮭魚)?；颊呋?qū)ο蟀ㄇ笆龅娜魏巫蛹缢猩鲜?，但不排除一個(gè)或多個(gè)組或物種，諸如人、靈長(zhǎng)類動(dòng)物或嚙齒動(dòng)物。在本文所描述的方面的某些實(shí)施方案中，對(duì)象是哺乳動(dòng)物，例如靈長(zhǎng)類動(dòng)物(例如，人)。術(shù)語(yǔ)“患者”和“對(duì)象”在本文中可互換使用。人類對(duì)象可以是成人或兒童或嬰兒。

在一些實(shí)施方案中，對(duì)象為哺乳動(dòng)物。哺乳動(dòng)物可以是人、非人的靈長(zhǎng)類動(dòng)物、小鼠、大鼠、狗、貓、馬或牛，但不限于這些示例。除人之外的哺乳動(dòng)物可以有利地用作代表疾病的動(dòng)物模型的對(duì)象。

本文所使用的“食管測(cè)壓術(shù)”是指用于測(cè)量用于測(cè)量食管下三分之一處的壓力的測(cè)試，所述壓力用作胸膜壓力的替代。此測(cè)試結(jié)果提供食管壓力(Pes)-

本文所使用的“呼吸感應(yīng)體積描記術(shù)”(RIP)是指通過(guò)測(cè)量胸部(RC)和腹(Abd)壁的移動(dòng)來(lái)評(píng)價(jià)肺通氣量的方法。

“呼吸率”是指每分鐘的呼吸次數(shù)。呼吸障礙的非特異性測(cè)量。

“潮氣量”(Vt)是指每次呼吸的吸氣和呼氣的體積。

“分鐘通氣量”等效于潮氣量乘以呼吸率。

“呼吸功”是完成呼吸行為所必需的能量消耗，其被計(jì)算為在吸氣和/或呼氣期間的壓力體積回路的曲線下面積。它代表肺順應(yīng)性功、組織抵抗力功、氣道阻力功、以及從機(jī)械呼吸機(jī)裝置施加的功。當(dāng)患者在機(jī)械呼吸機(jī)上時(shí)，在患者與通氣機(jī)裝置之間共享“呼吸功”。

“呼吸努力”具體指在患者呼吸過(guò)程期間的支出(不與呼吸機(jī)共享)。根據(jù)本公開(kāi)的優(yōu)選實(shí)施方案，呼吸努力由壓力速率乘積(PRP)測(cè)量，盡管呼吸努力也可以通過(guò)壓力時(shí)間乘積(PTP)或其他測(cè)量值來(lái)測(cè)量。

如本文所使用的“呼吸觸發(fā)”或“觸發(fā)”是指檢測(cè)吸入(吸氣)和/或呼出(呼氣)的開(kāi)始，以使得吸氣和/或呼氣的開(kāi)始可用于附加的處理。如以下進(jìn)一步解釋的，通過(guò)分析實(shí)時(shí)信號(hào)，例如通過(guò)檢查在設(shè)置的時(shí)間間隔內(nèi)的增量增加或減少來(lái)確定觸發(fā)。隨后，實(shí)時(shí)信號(hào)以設(shè)定的間隔延遲，以便使觸發(fā)與信號(hào)同步，并處理信號(hào)以計(jì)算所有基于觸發(fā)的參數(shù)。

在尚未表明的程度上，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，本文所描述和示出的各種實(shí)施例中的任何一個(gè)可以被進(jìn)一步修改以便并入本文所公開(kāi)的任何其它實(shí)施方案中所示的特征。

本技術(shù)集成來(lái)自兩個(gè)傳感器的信號(hào)以便客觀地測(cè)量拔管后UAO的程度。本技術(shù)還可以應(yīng)用于兒科UAO的其他方面，包括睡眠呼吸暫?；蛳忍煨援惓?諸如氣管或喉軟骨軟化病)、以及解剖學(xué)上小的氣道(諸如與遺傳綜合征一起看到的氣道)。在一個(gè)實(shí)施例中，食管球囊導(dǎo)管通過(guò)鼻子放置到食道的下1/3中，以便獲得食管測(cè)壓術(shù)信號(hào)，從而測(cè)量食管壓力以評(píng)估呼吸努力。第二傳感器是呼吸感應(yīng)體積描記術(shù)(RIP)，其通過(guò)胸腔和腹部上的彈性帶(類似皮帶)測(cè)量胸腔和腹部的偏移。使用本文所描述的軟件模塊，RIP信號(hào)被校準(zhǔn)并與實(shí)時(shí)食管信號(hào)集成以便實(shí)時(shí)顯示流壓力回路，所述流壓力回路可用于向內(nèi)科醫(yī)師提供自動(dòng)解讀以便明確診斷UAO及其嚴(yán)重性。

計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法

本文公開(kāi)了一種用于準(zhǔn)確地校準(zhǔn)呼吸感應(yīng)體積描記術(shù)信號(hào)的計(jì)算機(jī)方法、系統(tǒng)和軟件，其在與食道測(cè)壓術(shù)信號(hào)組合時(shí)可確定吸氣流量受限，并且測(cè)量在患者拔管前后的呼吸努力和/或呼吸功。根據(jù)一些實(shí)施方案，系統(tǒng)可以為臨床醫(yī)生提供患者是否患有上氣道阻塞和其相對(duì)嚴(yán)重性的自動(dòng)實(shí)時(shí)解讀。

另外，根據(jù)一些實(shí)施例，可應(yīng)用類似方法來(lái)測(cè)量呼吸努力(諸如來(lái)自持續(xù)性呼吸疾病)、神經(jīng)肌肉虛弱、或拔管失敗的其他潛在原因。可替代地，本文所公開(kāi)的方法可以應(yīng)用于使患者從通氣斷開(kāi)的過(guò)程。

本發(fā)明人已經(jīng)開(kāi)發(fā)了軟件模塊，其包括用于準(zhǔn)確校準(zhǔn)RIP信號(hào)的適當(dāng)方法，并且將所述RIP信號(hào)與實(shí)時(shí)食管壓力信號(hào)集成。這些實(shí)時(shí)顯示為可以明確診斷UAO的流壓力回路。此外，本發(fā)明人已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種方法，其包括校準(zhǔn)信號(hào)和患者的呼吸努力，以便為臨床醫(yī)生提供對(duì)患者是否具有UAO和其嚴(yán)重性的自動(dòng)解讀。可以在患者床邊實(shí)時(shí)使用的這種自含系統(tǒng)至少對(duì)于兒科UAO而言之前不存在。

現(xiàn)參考圖1，提供圖100，其提供呼吸努力評(píng)估過(guò)程的概述。在102處，通過(guò)在腹部和胸腔處測(cè)量食管壓力、肺活量測(cè)定法和/或RIP從患者捕獲輸入。在104處，如果用戶選擇輸入，可保存所述輸入以用于稍后檢索。在106處，使用2Hz低通濾波器來(lái)對(duì)輸入進(jìn)行濾波。在108處，使濾波信號(hào)延遲0.2秒以便允許與觸發(fā)同步。附加地，為了確定最準(zhǔn)確測(cè)量，使用以下進(jìn)一步詳細(xì)描述的過(guò)程來(lái)確定合適的觸發(fā)。觸發(fā)過(guò)程始于用戶選擇觸發(fā)和偽像的閾值110。隨后在觸發(fā)過(guò)程中使用此輸入112。在114處，隨后使觸發(fā)與濾波和時(shí)延的信號(hào)同步。在115處，如以下相對(duì)于圖4所描述的校準(zhǔn)RIP信號(hào)。

在116處，系統(tǒng)確定潮氣量(Vt)、呼吸率(RR)、呼吸功(WOB)、壓力速率乘積(PRP)、壓力時(shí)間乘積(PTP)、和/或選擇的適當(dāng)顯示和/或過(guò)程所需要的當(dāng)前信號(hào)的相位角。

在118處，可通過(guò)圖形用戶界面(GUI)顯示輸入數(shù)據(jù)、測(cè)量和趨勢(shì)。由此，顯示器可以近實(shí)時(shí)地給用戶(諸如主治醫(yī)生)示出各種狀態(tài)信息。此類顯示可包括：具有觸發(fā)設(shè)置的測(cè)量顯示、具有時(shí)間延遲的濾波、WOB、PRP、PTP、Vt、RR、和/或相位角。還可提供RIP輸入信號(hào)的Konno-Mead曲線圖的顯示。在一些實(shí)施方案中，提供了RIP流的流壓力回路或者替代地，針對(duì)食管測(cè)壓術(shù)的肺活量測(cè)定。另外，可顯示W(wǎng)OB、PRP、PTP、RR、Vt或患者呼吸機(jī)異步性(PVA)的趨勢(shì)。另外，可以在118處顯示如以及結(jié)合分析方法120-124進(jìn)一步解釋的呼吸努力的分?jǐn)?shù)或制動(dòng)燈報(bào)告。

附加地，用戶可選擇從進(jìn)一步分析患者的潛在呼吸限制的一個(gè)或多個(gè)方法進(jìn)行選擇。在120處，可進(jìn)行PVA方法。PVA方法確定導(dǎo)致呼吸機(jī)(侵入式或非侵入式)支持呼吸的患者努力百分比。食管觸發(fā)、RIP帶、或其組合確定患者努力。使用肺活量測(cè)定法來(lái)確定呼吸機(jī)遞送的呼吸。如果患者努力導(dǎo)致某個(gè)預(yù)定義時(shí)間窗(例如0.1、0.2、或0.3秒)內(nèi)的呼吸機(jī)遞送的呼吸，則認(rèn)為呼吸是同步的。

在122處，可進(jìn)行斷開(kāi)分析。并且在124處，可評(píng)價(jià)UAO嚴(yán)重性。根據(jù)一些實(shí)施方案，還可進(jìn)行分析和報(bào)告有關(guān)呼吸努力的測(cè)量的附加方法。每個(gè)過(guò)程的結(jié)果可通過(guò)GUI來(lái)顯示，并且可在接收附加信號(hào)時(shí)近實(shí)時(shí)地更新。

由此如本文所詳細(xì)描述的，軟件過(guò)程提供患者的呼吸能力的相對(duì)評(píng)估，所述相對(duì)評(píng)估可以被主治醫(yī)生使用以便引導(dǎo)治療。在斷開(kāi)分析122的背景下，如果將患者從呼吸機(jī)斷開(kāi)，并且如果嚴(yán)重性指示示出了高呼吸努力，那么內(nèi)科醫(yī)師可因此停止斷開(kāi)過(guò)程并且相反增加呼吸機(jī)支持。否則，如果嚴(yán)重性指示器示出低呼吸努力，那么斷開(kāi)過(guò)程可繼續(xù)。內(nèi)科醫(yī)師可繼續(xù)使用本文的軟件方法來(lái)監(jiān)測(cè)患者并且相應(yīng)地調(diào)整治療。

如果已經(jīng)將患者從通氣移除，則UAO分析過(guò)程124可用于針對(duì)UAO的存在進(jìn)行監(jiān)測(cè)。如果UAO嚴(yán)重性指示器是高的，則主治醫(yī)生可贊成干預(yù)，諸如消旋腎上腺素、皮質(zhì)激素、NIV、或重插管。

取決于所選擇的治療，可以針對(duì)斷開(kāi)(在非侵入性通氣的情況下)或UAO嚴(yán)重性(在拔管后監(jiān)測(cè)和/或干預(yù)的情況下)繼續(xù)監(jiān)測(cè)患者，并且主治醫(yī)師可以基于所報(bào)告的嚴(yán)重性相應(yīng)地繼續(xù)調(diào)整治療，其中最終目的是在適當(dāng)時(shí)基于呼吸努力信息成功地使患者解除通氣。

接下來(lái)，將更詳細(xì)地解釋示例性觸發(fā)程序112。軟件平臺(tái)使得重要的反饋回路能夠準(zhǔn)確地計(jì)算吸氣和呼氣的時(shí)刻以用于一定信號(hào)范圍，諸如肺活量測(cè)定法、食管壓力和RIP。根據(jù)一些實(shí)施方案，特征可包括：所有觸發(fā)程序的200ms的延遲的實(shí)現(xiàn)、偽像管理、設(shè)置電平和重置電平、吸氣觸發(fā)后必須是呼氣觸發(fā)的、以及最大呼吸率。

200ms的延遲可以是兩端對(duì)齊的，如終端用戶甚至不能夠觀察此延遲，并且200ms的延遲啟用高度準(zhǔn)確的觸發(fā)過(guò)程。患者通常沒(méi)有超過(guò)0.8s的吸氣時(shí)間，從而意味著吸氣的近似25％或更多在設(shè)置延遲內(nèi)發(fā)生。根據(jù)一些實(shí)施方案，更短或更長(zhǎng)的時(shí)間延遲可用于信號(hào)處理。在此200ms間隔(或其他選擇的時(shí)間延遲間隔)內(nèi)，過(guò)程可驗(yàn)證觸發(fā)計(jì)算的某些前提，諸如，是否在定時(shí)間隔內(nèi)滿足某個(gè)傾斜/下降，從而如果是真的話導(dǎo)致觸發(fā)并且如果是假的話不導(dǎo)致觸發(fā)?？稍谀K中手動(dòng)調(diào)整所有信號(hào)的觸發(fā)電平，從而在個(gè)人基礎(chǔ)上啟用觸發(fā)，為個(gè)人患者給予可能最好的計(jì)算參數(shù)。

患者(尤其兒科患者)不傾向于非常規(guī)律地呼吸，尤其在呼吸機(jī)的支持模式下。附加地，呼吸機(jī)系統(tǒng)中的物理障礙(諸如分泌物)可導(dǎo)致強(qiáng)噪聲的信號(hào)。為了連續(xù)地計(jì)算準(zhǔn)確參數(shù)，偽像管理是重要的任務(wù)。如果正確地應(yīng)用，則所述偽像管理將甚至確保機(jī)器精確的觸發(fā)。

轉(zhuǎn)向圖2，詳細(xì)描述用于確定流觸發(fā)200的方法。過(guò)程始于202，其中向所述過(guò)程提供當(dāng)前流和在當(dāng)前時(shí)間之前0.2秒處檢測(cè)的流作為輸入。根據(jù)一些實(shí)施方案，可使用替代性時(shí)間延遲(諸如0.1秒、0.3秒或其他時(shí)段)。根據(jù)另外的其他實(shí)施方案，時(shí)間延遲可以是交錯(cuò)的以便引入多個(gè)較小的延遲，例如兩個(gè)的0.1秒延遲可用于生成0.2秒的總延遲。當(dāng)接收當(dāng)前流數(shù)據(jù)時(shí)，隨時(shí)間更新輸入信號(hào)。在204處，進(jìn)行檢查以便觀看流是夠穿過(guò)零。如果否，則繼續(xù)監(jiān)測(cè)流，直到檢查檢測(cè)到流信號(hào)穿過(guò)零。一旦它穿過(guò)零，過(guò)程就繼續(xù)到206，其中進(jìn)行關(guān)于流在0.2秒的第二間隔內(nèi)是否增加用戶選擇量X的檢查。用戶在208處先前已選擇X的值，并且X的值允許用戶調(diào)整觸發(fā)的靈敏度。一旦至少在0.2秒間隔上檢測(cè)到流中的X增加，過(guò)程就繼續(xù)到210。在210處，流必須大于零以用于過(guò)程繼續(xù)到212；否則連續(xù)檢測(cè)流直到滿足此條件。在212處，已經(jīng)識(shí)別當(dāng)前吸氣觸發(fā)，并且可在114所描述的過(guò)程中和其上使用當(dāng)前吸氣觸發(fā)。因此根據(jù)方法200，已經(jīng)滿足所有前提(流>0，X的增量在0.2秒內(nèi)以及吸氣跟隨呼氣)以用于吸氣觸發(fā)發(fā)生。

在214處，過(guò)程針對(duì)小于負(fù)X的流重復(fù)進(jìn)行檢查，并且一旦發(fā)現(xiàn)，過(guò)程行進(jìn)返回204以便檢測(cè)零點(diǎn)。由此，使用流觸發(fā)過(guò)程200，系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)呼吸過(guò)程并且確定對(duì)順序呼吸的吸氣的觸發(fā)，以及相應(yīng)地使用所述信息以用于顯示和進(jìn)一步分析。由此，方法200能夠忽略在零附近迅速波動(dòng)的流信號(hào)(例如，具有長(zhǎng)呼氣時(shí)段和分泌物的住院患者)，并且基于終端用戶所選擇的X值僅包括真正的呼吸努力作為進(jìn)一步處理的觸發(fā)。

觸發(fā)基本上基于流程圖中所描述的前置條件劃分吸氣或呼氣的時(shí)段。根據(jù)一些實(shí)施方案，觸發(fā)可以用于設(shè)置計(jì)算窗(例如，在吸氣期間的壓力體積曲線下面積的區(qū)域的積分以獲得WOB)，或者可以被用作一次性以便獲得恰好在信號(hào)觸發(fā)時(shí)刻的值(例如，恰好在吸氣時(shí)刻的食管壓力值，所述值是PEEP)。另外，根據(jù)一些實(shí)施方案，可通過(guò)在吸氣期間集成流來(lái)獲得吸氣潮氣量。

表1示出示例性流信號(hào)的示例性觸發(fā)確定。

如以上所描述的，在所述過(guò)程內(nèi)存在若干反饋回路，以便確保恰好在0.00L/min的觸發(fā)而沒(méi)有虛假觸發(fā)。當(dāng)流信號(hào)穿過(guò)零時(shí)觸發(fā)初始被觸發(fā)，隨后必須滿足設(shè)置級(jí)別(終端用戶所設(shè)置的200ms內(nèi)的流增加)以驗(yàn)證此觸發(fā)。為了偽影管理的目的，只有當(dāng)信號(hào)穿過(guò)重置電平時(shí)(在優(yōu)選實(shí)施例中，214的負(fù)流檢查)時(shí)，才可觸發(fā)下一個(gè)吸氣觸發(fā)。呼氣觸發(fā)可僅跟隨吸氣觸發(fā)。必須滿足所有這些標(biāo)準(zhǔn)以便真正地觸發(fā)隨后用于模塊中的稍后計(jì)算的觸發(fā)。此過(guò)程導(dǎo)致在零流下的肺活量測(cè)定法觸發(fā)，工作極其良好，甚至用于具有潛在強(qiáng)噪聲的信號(hào)的高度不安患者。相同原理還可應(yīng)用于食管信號(hào)和RIP信號(hào)，從而導(dǎo)致非常準(zhǔn)確的觸發(fā)。

轉(zhuǎn)向圖3，提供了用于識(shí)別食管壓力(Pes)信號(hào)內(nèi)的觸發(fā)的流程圖300。在302處，提供當(dāng)前Pes的輸入和時(shí)間延遲的Pes信號(hào)。在此實(shí)例中，所使用的時(shí)間延遲是0.1秒，盡管其他時(shí)間延遲可用于信號(hào)。在304處，0.1秒時(shí)間延遲時(shí)段內(nèi)對(duì)Pes信號(hào)取平均以便減少信號(hào)偽像。在306處，進(jìn)行檢查以確定在0.1秒時(shí)間段內(nèi)是否存在0.5X的Pes下降，其中X是用戶在316處輸入的觸發(fā)靈敏度參數(shù)(以使得較高的X值導(dǎo)致較不靈敏的Pes觸發(fā))。如果不存在至少0.5X下降，則過(guò)程保持在306，并且繼續(xù)針對(duì)該下降監(jiān)測(cè)輸入的Pes信號(hào)。當(dāng)檢測(cè)到至少0.5X的下降時(shí)，過(guò)程繼續(xù)到308，其中進(jìn)行檢查以確定在Y毫秒內(nèi)是否發(fā)生新的吸氣觸發(fā)，其中Y是用戶基于RR設(shè)置的值，以便排除不太可能(不合理地高)的值。如果在Y毫秒內(nèi)發(fā)生新的觸發(fā)，則忽略此“新”觸發(fā)，因?yàn)檫@可能是虛假的觸發(fā)，并且過(guò)程返回到306以針對(duì)下一個(gè)可能的觸發(fā)進(jìn)行檢查。如果在Y毫秒內(nèi)不存在新的觸發(fā)，則在312捕獲當(dāng)前觸發(fā)作為吸氣觸發(fā)。在314處，針對(duì)呼氣觸發(fā)進(jìn)行檢查，并且此檢查繼續(xù)直到檢測(cè)到呼氣觸發(fā)，在這之后所述過(guò)程隨后再次返回到306。由此，過(guò)程300可檢測(cè)信號(hào)中的吸氣點(diǎn)，從而避免Pes信號(hào)中的潛在斷續(xù)噪聲。

轉(zhuǎn)向圖4，提供用于NIF或QDC校準(zhǔn)的示例性校準(zhǔn)過(guò)程400。注意到根據(jù)其他實(shí)施方案，可以通過(guò)最小二乘法分析來(lái)進(jìn)行校準(zhǔn)。

RIP信號(hào)需要校準(zhǔn)。它用于允許RIP表示流動(dòng)，特別是在拔管后。為此，兩個(gè)RIP帶的相對(duì)貢獻(xiàn)必須相對(duì)于彼此進(jìn)行縮放，以使得它們?cè)谙嗉訒r(shí)提供與潮氣量成比例的信號(hào)(通常用肺活量測(cè)量法測(cè)量)，并且隨后當(dāng)?shù)玫剿膶?dǎo)數(shù)時(shí)，提供與流成比例的信號(hào)(再次通常用肺活量測(cè)定法測(cè)量)。在拔管時(shí)移除肺活量計(jì)，并且校準(zhǔn)RIP可替代其。校準(zhǔn)RIP信號(hào)因此可用于進(jìn)行UAO嚴(yán)重性過(guò)程124。

為了開(kāi)始校準(zhǔn)過(guò)程，在402處用戶選擇QDC或NIF校準(zhǔn)。如果期望的的話，用戶還可期望記錄拔管前的信號(hào)和相關(guān)測(cè)量。在404處，方法檢查是否選擇QDC或NIF校準(zhǔn)，并且如果否，則在406處，校準(zhǔn)過(guò)程停止并且不記錄信號(hào)。否則，在408處，將當(dāng)前信號(hào)暫時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中并且在顯示器上顯示，以使得在410處，用戶可在顯示器上選擇校準(zhǔn)的區(qū)域，如圖4b所示。在圖4b中，在使用Polybench應(yīng)用的示例性實(shí)施方案中，加亮區(qū)域表示用于校準(zhǔn)的所選擇時(shí)段。

用戶在審閱器中手動(dòng)選擇用于NIF校準(zhǔn)的適當(dāng)呼吸，其特征在于食管壓力中的負(fù)偏轉(zhuǎn)，兩個(gè)隔室相位差為度以及肺活量計(jì)所測(cè)量的零流量。通過(guò)在進(jìn)行測(cè)量之后，在審閱器上選擇具有看似穩(wěn)定的潮氣呼吸的適當(dāng)窗來(lái)應(yīng)用QDC校準(zhǔn)。

在選擇NIF或QDC的適當(dāng)呼吸窗之后，過(guò)程行進(jìn)到412，其中接收RIP輸入(用于腹部和胸腔)和Pes觸發(fā)。在414處，對(duì)RIP信號(hào)求和以便獲得Vt。隨后，在416處，使用Pes觸發(fā)來(lái)確定每次呼吸的峰和谷。在418處，使用峰和谷來(lái)確定腹部和胸腔測(cè)量的改變和Vt的改變。

在420處，過(guò)程基于所選擇的校準(zhǔn)類型行進(jìn)。如果已經(jīng)選擇QDC校準(zhǔn)(在402處)，則過(guò)程行進(jìn)到422。如果選擇NIF校準(zhǔn)，過(guò)程行進(jìn)到436。以下提供每種類型的校準(zhǔn)的其他細(xì)節(jié)。

NIF校準(zhǔn)

在436處，使用所選擇窗中的第一呼吸以用于NIF校準(zhǔn)。NIF校準(zhǔn)行進(jìn)到基于胸部和腹部的δ值來(lái)確定K值，實(shí)施K值稍后在604處用作UAO嚴(yán)重性確定的輸入。

在阻塞性呼吸期間，空氣將被迫從一個(gè)隔室到另一個(gè)隔室，所述隔室分別是胸腔和腹部。因此，兩個(gè)隔室的相等且相反的貢獻(xiàn)應(yīng)當(dāng)因此導(dǎo)致氣道中的零流動(dòng)，因此以下模型適用：

其中ΔVao是通過(guò)肺活量測(cè)定法在氣道處測(cè)量的體積改變，ΔV_RC是胸腔體積改變，ΔV_AB是校準(zhǔn)的RIP裝置所測(cè)量的腹部體積改變。此計(jì)算是近似，而任一隔室可能以附加的自由度移動(dòng)。

將兩個(gè)隔室的體積運(yùn)動(dòng)差異考慮在內(nèi)，以下等式將未校準(zhǔn)的胸腔(ΔuV_RC)和未校準(zhǔn)的腹部(ΔuV_AB)的體積改變?cè)O(shè)置為近似等于ΔVao，如下所示：

等式2中的項(xiàng)K建立了來(lái)自RIP的未校準(zhǔn)的胸腔(ΔuV_RC)信號(hào)與腹部(ΔuV_AB)信號(hào)之間的電比例關(guān)系。因?yàn)镵調(diào)整兩個(gè)信號(hào)的比率，K將ΔuV_RC和ΔuV_AB兩者縮放到校準(zhǔn)信號(hào)。項(xiàng)M將[K(ΔuV_RC)+ΔuV_AB]的量縮放到如通過(guò)肺活量測(cè)定法測(cè)量的ΔVao。如前所述，等體積操控導(dǎo)致ΔVao為零并建立以下關(guān)系

示出以下：當(dāng)來(lái)自RIP的體積信號(hào)在裝置的電放大器增益(彈性帶中的嵌入線)和兩個(gè)隔室的體積運(yùn)動(dòng)屬性方面正確地成比例時(shí)，在一個(gè)測(cè)量中測(cè)量的體積變化等于在另一個(gè)隔室中測(cè)量的體積的異號(hào)。

通過(guò)在NIF操控之后在審閱器中選擇適當(dāng)?shù)暮粑?，可以在患者的床邊?yīng)用此校準(zhǔn)。適當(dāng)呼吸特征在于食管壓力中的負(fù)偏轉(zhuǎn)，兩個(gè)隔室相位差為度以及肺活量計(jì)所測(cè)量的零流量。當(dāng)滿足所有條件時(shí)，可以在審閱器中選擇呼吸以便自動(dòng)計(jì)算校準(zhǔn)因子。隨后，計(jì)算的校準(zhǔn)因子將應(yīng)用于導(dǎo)致校準(zhǔn)的RIP信號(hào)的腹部信號(hào)。

定性診斷校準(zhǔn)(QDC)

QDC算法用于通常在潮式呼吸期間對(duì)每個(gè)呼吸室的相對(duì)增益進(jìn)行加權(quán)。在成人中，推薦的QDC持續(xù)性時(shí)間為5分鐘，然而如果可能的話，有必要在較短的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行校準(zhǔn)。因?yàn)榭赡芎粑螖?shù)是重要的，而不是時(shí)間長(zhǎng)度，呼吸快得多的兒童可能需要更短的校準(zhǔn)時(shí)段。

Sackner等人描述了QDC算法應(yīng)如何應(yīng)用于RIP測(cè)量：

計(jì)算基于與等體積操控相同的原理，并且由此需要恒定潮式呼吸時(shí)段來(lái)進(jìn)行此校準(zhǔn)。然而，在技術(shù)上自然呼吸的對(duì)象不可能以常量VT進(jìn)行呼吸。在排除與平均和(RIP的平均和)偏差大(>1SD)的呼吸情況下收集大量呼吸因此用于提供VT的近似以便求解等式5。

基于上述，QDC校準(zhǔn)通過(guò)在422處在所選擇窗中選擇呼吸集合來(lái)行進(jìn)。在424處，針對(duì)窗中的呼吸計(jì)算平均Vt，并且在426處，確定窗上的Vt的標(biāo)準(zhǔn)偏差。隨后，在428處，從分析排除+/-1標(biāo)準(zhǔn)偏差之外的呼吸。在430處，剩余呼吸用于確定平均腹部和胸腔值。在432處，隨后針對(duì)剩余呼吸計(jì)算腹部和胸腔的標(biāo)準(zhǔn)偏差。最后，在434處，使用432的輸出來(lái)確定K值。

轉(zhuǎn)向圖5，提供用于進(jìn)行斷開(kāi)分析和報(bào)告當(dāng)前嚴(yán)重性的示例性方法500。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方案，斷開(kāi)參數(shù)基于使用PRP的呼吸努力?？商娲?，斷開(kāi)參數(shù)可附加地考慮WOB、壓力時(shí)間乘積、相位角、以及與呼吸努力結(jié)合的其他數(shù)據(jù)以便確定嚴(yán)重性。

在502處，此過(guò)程的輸入基于食管壓力；Pes信號(hào)和Pes觸發(fā)。在504處，在吸氣時(shí)刻獲得基線或峰值Pes值(PEEP)，并且如上所述的通過(guò)峰/谷檢測(cè)器獲得最小值或谷值。

在506處，通過(guò)將食管壓力變化乘以呼吸率(RR)來(lái)確定PRP。通過(guò)對(duì)兩個(gè)觸發(fā)之間的樣本進(jìn)行計(jì)數(shù)來(lái)確定呼吸率，所述呼吸率可以轉(zhuǎn)換成時(shí)間(呼吸周期時(shí)間)，并且隨后用該值除以60以便獲得呼吸率。

在508處，用戶選擇用于偽像管理的最大RR值(X)。該值的選擇允許用戶配置過(guò)程的靈敏度。在510處，將值X于RR值相比較，并且如果RR不大于或等于X，則在512處，放棄當(dāng)前PRP值并且不向用戶顯示。否則，如果RR大于或等于X，則過(guò)程行進(jìn)到514，其中基于相對(duì)計(jì)分系統(tǒng)評(píng)價(jià)PRP。在此實(shí)施方案中，將低于250的PRP記分為0，將250與500之間的PRP記分為1，將500與1000之間的PRP記分為2，并且將1000到1500的PRP記分為3，以及將>1500計(jì)分為4?；趤?lái)自詳細(xì)患者研究的處理數(shù)據(jù)的分析，選擇518的計(jì)分值和制動(dòng)燈報(bào)告值。在516處，過(guò)程繼續(xù)到對(duì)PRP值進(jìn)行計(jì)分，并且對(duì)60秒時(shí)段內(nèi)針對(duì)每次呼吸收集的值取平均值。在518處，針對(duì)交通燈指示器范圍評(píng)價(jià)平均值，并且向用戶顯示對(duì)應(yīng)的交通燈和PRP值(并且在一些實(shí)施方案中，PRP趨勢(shì))。根據(jù)一些實(shí)施例，每個(gè)交通燈顏色包含低值和高值，例如，1.00與1.50之間的平均值將被報(bào)告為“低黃色”，并且1.5與2.0之間的平均值將被報(bào)告為“高黃色”。

根據(jù)替代性實(shí)施方案，關(guān)于從基線值的相對(duì)改變來(lái)評(píng)估平均嚴(yán)重性，其中平均嚴(yán)重性的顯著改變指示增加的呼吸努力，因此斷開(kāi)是禁忌的。根據(jù)一些實(shí)施方案，交通燈報(bào)告可以用于發(fā)信號(hào)說(shuō)明平均嚴(yán)重性值的相對(duì)改變。

因?yàn)镻RP具有對(duì)患者狀況的暗示(因?yàn)槠浞从沉嘶颊吆粑鼱顩r)，PRP是呼吸努力的有效測(cè)量值。在每次呼吸過(guò)程中，我們通過(guò)收縮我們的隔膜來(lái)增加肺的體積，從而產(chǎn)生負(fù)壓以允許空氣進(jìn)入。隨著呼吸道病癥的出現(xiàn)，氧氣和二氧化碳的交換惡化，并且患者通過(guò)產(chǎn)生更多負(fù)壓和增加呼吸率以進(jìn)行擴(kuò)大空氣流入來(lái)補(bǔ)償。表2中示出了不同呼吸模式的實(shí)例(在這種情況下，呼吸病癥是UAO，然而其他病癥可能導(dǎo)致增加的PRP而沒(méi)有流量受限)。

表2.由于哮喘而具有UAO的孩子的食道壓力描圖(藍(lán)色描圖)、以及同一兒童在給予用于治療UAO的消旋腎上腺素之后的食道壓力描圖(粉紅色描圖)。注意δ食管壓力下降、呼吸率降低和壓力速率乘積(RR*δ食管壓力)的整體降低。

在表2中，注意到具有UAO的患者的增加的δ壓力和呼吸率。在機(jī)械通氣期間，呼吸機(jī)通過(guò)將正壓力施加到患者的肺中來(lái)接管一些(或所有)工作。因此，患者必須遞送較少的功，這反映在較小的δ壓力和減小的呼吸率(即較低的PRP)中。斷開(kāi)是通過(guò)減小呼吸機(jī)的支持壓力來(lái)使患者脫離呼吸機(jī)的靈敏過(guò)程。因?yàn)椴豢赡茉u(píng)估病人的狀況(即保護(hù)性策略)，呼吸機(jī)通常被設(shè)置成高壓持續(xù)性長(zhǎng)時(shí)段。這可能導(dǎo)致由于長(zhǎng)期呼吸肌不活動(dòng)的呼吸肌虛弱或萎縮。每當(dāng)對(duì)長(zhǎng)期高壓通氣下的患者進(jìn)行自主呼吸試驗(yàn)時(shí)，呼吸肌可能未達(dá)成任務(wù)，從而導(dǎo)致持續(xù)性需要機(jī)械通氣。附加地，可能無(wú)法識(shí)別患者何時(shí)足夠強(qiáng)壯以便(與呼吸機(jī))斷開(kāi)，從而導(dǎo)致不必要的長(zhǎng)呼吸機(jī)時(shí)間。因?yàn)橥ㄟ^(guò)通氣機(jī)的治療與通氣機(jī)誘導(dǎo)性肺損傷和呼吸機(jī)關(guān)聯(lián)性肺炎相關(guān)聯(lián)，所述肺部損傷和呼吸機(jī)關(guān)聯(lián)性肺炎是增加發(fā)病率和死亡率的大風(fēng)險(xiǎn)因素，所以期望盡快斷開(kāi)患者并減少不必要的通氣。

轉(zhuǎn)向圖6，提供了詳細(xì)描述用于分析和報(bào)告患者的UAO嚴(yán)重性的過(guò)程的流程圖600。在604處，此過(guò)程開(kāi)始于在CPAP測(cè)量期間確定流壓力回路斜率。針對(duì)食管測(cè)壓法繪制校準(zhǔn)的RIP流信號(hào)以獲得流壓力曲線。在校準(zhǔn)過(guò)程400之后，必須進(jìn)行若干次呼吸的測(cè)量，其中峰值RIP流除以吸氣時(shí)刻的食管壓力值(即PEEP＝呼氣末正壓通氣)。在一對(duì)呼吸中取平均的該值(K(F/P))用于使數(shù)據(jù)對(duì)患者規(guī)范化，并且隨后具有更客觀的UAO嚴(yán)重性參數(shù)。在610處，隨后通過(guò)常數(shù)修改值K(F/P)以便確定比較閾值。確定閾值以便客觀地區(qū)分正常呼吸和限流呼吸。根據(jù)一些實(shí)施例，并且基于當(dāng)前回顧性研究，一個(gè)這樣值是K(F/P)*1.5*1％，盡管可以使用其他閾值。

在602處，所述過(guò)程接收校準(zhǔn)的RIP(由此K應(yīng)用于RIP的Abd信號(hào))和食管測(cè)壓術(shù)的輸入。在606處，將即時(shí)計(jì)算流量/壓力導(dǎo)數(shù)，從而導(dǎo)致dF/dP dt，可以在610處將其與調(diào)整的K(F/P)值進(jìn)行比較。此比較捕獲F/P回路的導(dǎo)數(shù)(即，斜率)如何隨時(shí)間變化。在限流呼吸中，與正常健康呼吸相比，流壓力回路的較大部分將具有較小的斜率。

由此，在吸氣期間，該方法將連續(xù)檢查標(biāo)準(zhǔn)dF/dT是否小于K(F/P)。如果是，則在612處這些樣本將獲得“I”，并且如果否，則在614處獲得“0”。在吸氣結(jié)束時(shí)，將所有這些樣品求和、除以吸氣期間的樣品總數(shù)并且乘以100％。這給出限流的呼吸的百分比616。

基于動(dòng)物數(shù)據(jù)和患者數(shù)據(jù)，選擇15％的閾值以便將患者標(biāo)記為具有吸氣流量受限。由此，在618進(jìn)行檢查以確定UAO參數(shù)是否大于15％。這是識(shí)別UAO嚴(yán)重性的第一步，并與以下PRP結(jié)合以便報(bào)告嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)。如果UAO參數(shù)不大于15％，則呼吸不被限流，并且因此在622處，該呼吸的嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)被設(shè)置為0。否則，如果UAO參數(shù)大于15％，則在620處將呼吸記錄為限流的。根據(jù)一些實(shí)施方案，閾值可以被調(diào)整為高于或低于15％。

如果呼吸被限流，則通過(guò)PRP測(cè)量嚴(yán)重性，所述PRP通過(guò)軟件被連續(xù)報(bào)告(以上在圖5的上下文中解釋PRP的計(jì)算)。數(shù)據(jù)顯示UAO嚴(yán)重性參數(shù)與拔管后對(duì)重插管的隨后需要之間的強(qiáng)相關(guān)性?；谘芯繑?shù)據(jù)，如在624處所示的，在所選擇的PRP值子組之間分配嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)。應(yīng)當(dāng)理解這些是示例性值，并且可基于繼續(xù)研究來(lái)調(diào)整。

因?yàn)橐淮魏粑赡芷x并且不能給出患者狀況的良好表示，在626處，收集60秒時(shí)段內(nèi)的多次呼吸的UAO嚴(yán)重性持續(xù)性并取平均值。60秒時(shí)段確?；颊叩暮粑鼱顩r確實(shí)存在改變，以便改變UAO嚴(yán)重程度分?jǐn)?shù)。根據(jù)一些實(shí)施例，可以在較長(zhǎng)時(shí)段(諸如2分鐘或5分鐘)或較短時(shí)段(例如30秒或45秒)或另一時(shí)段內(nèi)確定平均嚴(yán)重性。

最后，根據(jù)一些實(shí)施方案，UAO嚴(yán)重性得分被轉(zhuǎn)換為交通燈輸出(例如，綠色＝無(wú)顯著UAO，黃色＝輕度UAO，橙色＝中等UAO，紅色＝嚴(yán)重UAO)并且在GUI上顯示?？梢酝ㄟ^(guò)觀察UAO嚴(yán)重性的變化(諸如消旋腎上腺素和氣道操控或操縱)來(lái)測(cè)量對(duì)UAO治療的響應(yīng)的充分性。在此實(shí)例中，在628處，將可能分?jǐn)?shù)劃分成UAO嚴(yán)重性參數(shù)的八個(gè)潛在等級(jí)，并且可以相應(yīng)地報(bào)告(例如，低綠色、高綠色、低黃色、高黃色等)。

由此，根據(jù)所公開(kāi)的方法，UAO分析過(guò)程124可以用于監(jiān)測(cè)UAO的嚴(yán)重性。并且如果UAO嚴(yán)重性指示器是高的，則主治醫(yī)生可贊成干預(yù)，諸如消旋腎上腺素、皮質(zhì)激素、NIV、或重插管。當(dāng)然，UAO嚴(yán)重性是一個(gè)建議，并且主治醫(yī)師應(yīng)該使用他或她的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)意見(jiàn)來(lái)確定適當(dāng)?shù)闹委煛?/p>

雖然為了說(shuō)明的目的，上述公開(kāi)的部分討論了用于處理單次呼吸的方法，但應(yīng)當(dāng)理解(除非上下文另有說(shuō)明)本文的方法旨在通過(guò)按需重復(fù)以上所公開(kāi)的方法的部分(諸如通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件回路或其他機(jī)構(gòu))來(lái)實(shí)時(shí)分析、顯示和解釋連續(xù)輸入信號(hào)。

以上所識(shí)別的模塊、方法或過(guò)程中的每一者可對(duì)應(yīng)于用于進(jìn)行以上所描述的功能的一組指令。這些模塊、方法或過(guò)程無(wú)需作為獨(dú)立的軟件程序、進(jìn)程或模塊實(shí)施，并且因此可合并這些模塊的各種子組或以其他方式在各種實(shí)施方案中重新布置。此外，模塊、方法、或過(guò)程可能實(shí)現(xiàn)為硬件、固件、和/或軟件。在一些實(shí)施方案中，存儲(chǔ)器可儲(chǔ)存以上確認(rèn)的模塊和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的子組。此外，存儲(chǔ)器可儲(chǔ)存以上未描述的另外的模塊和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

本文的公開(kāi)的方面還可以在分布式計(jì)算環(huán)境中實(shí)現(xiàn)，在所述環(huán)境中由經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)的遠(yuǎn)程處理裝置來(lái)進(jìn)行某些任務(wù)。在分布式計(jì)算環(huán)境中，程序模塊可定位于本地和遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器存儲(chǔ)裝置兩者中。

此外，應(yīng)理解本文所述的各種組件可包括包括合適的價(jià)值的組件和電路元件的電路以實(shí)現(xiàn)本主題發(fā)明的實(shí)施方案。此外，應(yīng)理解許多各種組件可在一個(gè)或多個(gè)集成電路(IC)芯片、或其他硬件或固件上實(shí)現(xiàn)。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，一組組件可在單個(gè)IC芯片上實(shí)現(xiàn)。在其他實(shí)施方案中，可在單獨(dú)的IC芯片上制造或?qū)崿F(xiàn)一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)的組件。

雖然已經(jīng)參考一個(gè)或多個(gè)具體實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對(duì)本發(fā)明做出許多改變。這些實(shí)施例中的每一個(gè)及其明顯變體被認(rèn)為落在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。還考慮根據(jù)本發(fā)明的方面的附加實(shí)施方案可以組合來(lái)自本文所述的任何實(shí)施方案的任何數(shù)量的特征。

計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法的使用

本文提供一種用于評(píng)價(jià)的有關(guān)有此需要的對(duì)象呼吸努力的醫(yī)療狀況的方法。所述方法包括：從對(duì)象獲得有關(guān)對(duì)象的呼吸的一個(gè)或多個(gè)生物測(cè)量信號(hào)；基于一個(gè)或多個(gè)生物測(cè)量信號(hào)確定多個(gè)吸氣觸發(fā)點(diǎn)；校準(zhǔn)生物測(cè)量信號(hào)；根據(jù)一個(gè)或多個(gè)生物測(cè)量信號(hào)確定相對(duì)呼吸努力值；并且顯示包括呼吸努力值的解讀的報(bào)告，其中在接收有關(guān)一個(gè)或多個(gè)生物測(cè)量信號(hào)的附加數(shù)據(jù)時(shí)更新解讀。在一個(gè)實(shí)施方案中，被評(píng)價(jià)的醫(yī)療狀況是拔管失敗的可能性。在另一個(gè)實(shí)施方案中，被評(píng)價(jià)的醫(yī)療狀況是UAO并且使用本文所描述的方法，其中在拔管之后評(píng)價(jià)UAO。在示例性實(shí)施方案，在拔管之后可以是緊接著拔管之后，例如，拔管之后從5分鐘到6小時(shí)。在一些實(shí)施方案中，在拔管之后是以下中的任何一個(gè)或多個(gè)：在拔管之后的1、2、5、10、15、30、6090、120、150、180、210、240、270或300、330、360分鐘或其組合。在一些實(shí)施方案中，在拔管之后包括但不限于在拔管之后的7小時(shí)、8小時(shí)、9小時(shí)、10小時(shí)、11小時(shí)或12小時(shí)。在其他實(shí)施方案中，被評(píng)價(jià)的醫(yī)療狀況是持久性呼吸衰竭、神經(jīng)肌肉虛弱或其組合，并且可在拔管之前或在拔管之后使用本文所描述的方法來(lái)評(píng)價(jià)持久性呼吸衰竭、神經(jīng)肌肉虛弱或其組合。在各種實(shí)施方案中，在拔管之前包括但不限于緊接著拔管之前，或以下中的任何一個(gè)或多個(gè)：在拔管之前的1、2、5、10、15、30、60、90、120、150、180、210、240、270或300、330、360分鐘或其組合。在一些實(shí)施方案中，在拔管之前包括但不限于在拔管之前的7小時(shí)、8小時(shí)、9小時(shí)、10小時(shí)、11小時(shí)或12小時(shí)。

在各種實(shí)施方案中，用于在本文所描述的方法中使用的生物測(cè)量信號(hào)包括但不限于以下中的任何一個(gè)或多個(gè)：呼吸感應(yīng)體積描記術(shù)(RIP)、食管測(cè)壓術(shù)、肺活量測(cè)定法或其組合。在各種實(shí)施方案中，吸氣觸發(fā)點(diǎn)(例如，如在圖1、圖2、圖3中描述的以及本文中提出的相關(guān)描述)可在對(duì)象吸氣之后延遲以下中的任何一個(gè)或多個(gè)：0.05ms、0.1ms、0.15ms、0.2ms、0.3ms或其組合。在各種實(shí)施方案中，在拔管之前，在對(duì)象被插管時(shí)校準(zhǔn)RIP信號(hào)，以便允許僅實(shí)時(shí)RIP校準(zhǔn)而不用處理。在各種實(shí)施方案中，使用包括但不限于以下的方法來(lái)校準(zhǔn)RIP信號(hào)：連續(xù)氣道正壓、定量診斷校準(zhǔn)(QDC)方法、使用吸氣負(fù)力(NIF)或其組合。在示例性實(shí)施方案中，在圖4和本文提出的相關(guān)描述中描述了校準(zhǔn)過(guò)程。

在本文所描述的方法的各種實(shí)施方案中，確定呼吸努力值包括獲得壓力速率乘積(PRP)，并且使用PRP值以便監(jiān)測(cè)對(duì)醫(yī)療治療(諸如呼吸機(jī)支持)的需要或其改變。通過(guò)識(shí)別每次呼吸的食管壓力信號(hào)的峰和谷改變并且乘以呼吸率(RR)來(lái)獲得PRP。在用戶限定(預(yù)定)的對(duì)象呼吸時(shí)間段內(nèi)計(jì)算PRP，所述時(shí)間段可以是以下中的任何一個(gè)或多個(gè)：10秒、20秒、30秒、40秒、50秒、60秒、90秒、120秒、150秒、180秒、240秒、300秒、360秒、或其組合。例如，在對(duì)象進(jìn)行60秒的呼吸內(nèi)獲得PRP。在一些實(shí)施方案中，可在較長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)獲得PRP(例如，通過(guò)在諸如2-12小時(shí)的較長(zhǎng)時(shí)間時(shí)段內(nèi)監(jiān)測(cè)對(duì)象)，但針對(duì)較小窗取平均值。作為一個(gè)實(shí)例，如果以300s的預(yù)置時(shí)間間隔監(jiān)測(cè)患者持續(xù)性兩小時(shí)，則將在趨勢(shì)觀察器上存在24個(gè)“平均”塊，所述觀察器示出在預(yù)置時(shí)間間隔內(nèi)的平均值。這可用于監(jiān)測(cè)對(duì)象對(duì)呼吸機(jī)改變或疲勞發(fā)展的響應(yīng)。在各種實(shí)施方案中，針對(duì)給定范圍的PRP值分配嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)。僅通過(guò)舉例，如果PRP小于250，則可分配為0的嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)；如果PRP在250與500之間且小于500，則可分配為1的嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)；如果PRP在500與1000之間且小于1000，則可分配為2的嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)；如果PRP在1000與1500之間且小于1500，則可分配為3的嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)，并且如果PRP>1500，則可分配為4的嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)。隨后在所述呼吸次數(shù)內(nèi)對(duì)嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)取平均值，以便獲得相對(duì)平均嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)?？衫缫浴敖煌簟陛敵?圖6)的形式來(lái)顯示相對(duì)平均嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)，在一些實(shí)施方案中，正常對(duì)象可具有例如小于250的PRP以及為0的相對(duì)平均嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)。在一些實(shí)施方案中，正常對(duì)象可具有小于1的相對(duì)平均嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)。在一些實(shí)施方案中，代替0-4嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)，實(shí)際的PRP值可用于確定響應(yīng)于治療的呼吸努力改變。因?yàn)閲?yán)重性分?jǐn)?shù)粒度不足以測(cè)量呼吸努力中的較小但重要的相對(duì)變化，一些情況(諸如呼吸機(jī)設(shè)置的滴定)可能保證使用PRP作為連續(xù)變量來(lái)確定呼吸機(jī)支持的最佳水平。在一個(gè)實(shí)施方案中，在本文中和圖6中描述UAO嚴(yán)重性的評(píng)估。在其他實(shí)施方案中，嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)可用于引導(dǎo)呼吸機(jī)斷開(kāi)，其中醫(yī)師可更改呼吸機(jī)支持以便將患者維持在期望范圍內(nèi)(即斷開(kāi)范圍的1與2之間)。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，確定相對(duì)呼吸努力和UAO嚴(yán)重性值包括使用相對(duì)于連續(xù)氣道正壓(CPAP)的改變。并非使用PRP的設(shè)置范圍，UAO嚴(yán)重性參數(shù)表示在拔管之后的PRP從CPAP上的預(yù)拔管值的改變(表達(dá)為拔管后PRP/CPAP PRP)。例如，<1.5的范圍可以被認(rèn)為是為0的嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)、1.5-2的范圍是為1的嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)、2-3的范圍是為2的嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)，并且>3的范圍是為3的嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)?？扇绫疚暮蛨D1-6所描述的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法。

本文還提供用于確定有此需要的對(duì)象的拔管后UAO的嚴(yán)重性的方法。所述方法包括提供第一傳感器和第二傳感器；使用第一傳感器獲得對(duì)象的食管壓力(Pes)信號(hào)；使用第二傳感器來(lái)獲得對(duì)象的呼吸感應(yīng)體積描記術(shù)(RIP)信號(hào)；校準(zhǔn)從第二傳感器獲得的RIP信號(hào)；確定存在吸氣流量受限；獲得每次呼吸的壓力速率乘積(PRP)以確定吸氣流量的關(guān)聯(lián)相對(duì)嚴(yán)重性；以及對(duì)一個(gè)時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行的呼吸次數(shù)的相對(duì)嚴(yán)重性取平均值，其中與正常對(duì)象相比的相對(duì)平均嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)的增加指示增加的拔管后UAO嚴(yán)重性。在一些實(shí)施方案中，如圖4以及本文提出的相關(guān)描述中所描述的，校準(zhǔn)RIP信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施方案中，如圖6以及本文提出的相關(guān)描述中所描述的，在拔管之后確定吸氣流量受限。如圖6以及本文提出的相關(guān)描述中所描述的，校準(zhǔn)RIP信號(hào)和食管壓力信號(hào)用于確定拔管后UAO嚴(yán)重性。在一個(gè)實(shí)施方案中，在拔管之后評(píng)估拔管后UAO嚴(yán)重性。如本文所描述的，基于PRP獲得相對(duì)平均嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)。與正常對(duì)象相比的對(duì)象相對(duì)平均嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)增加指示增加的拔管后UAO嚴(yán)重性。在一些實(shí)施方案中，正常對(duì)象可具有例如小于250的PRP以及為0的相對(duì)平均嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)。在一些實(shí)施方案中，正常對(duì)象可具有小于1的相對(duì)平均嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)。在一個(gè)實(shí)施方案中，在本文中和圖6中描述UAO嚴(yán)重性的評(píng)估。在一些實(shí)施方案中，代替0-4嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)，如本文所描述的可使用更連續(xù)的分?jǐn)?shù)。在示例性實(shí)施方案中，在拔管之后可以是緊接著拔管之后，從5分鐘到6小時(shí)。除使用PRP值來(lái)確定拔管后UAO嚴(yán)重性之外，如本文所描述的，呼吸相對(duì)于CPAP的改變還可用于確定拔管后UAO嚴(yán)重性。在一個(gè)實(shí)施方案中，UAO嚴(yán)重性增加指示拔管后失敗的增加可能性。

本文還提供一種用于確定對(duì)象拔管后失敗的可能性的方法，所述對(duì)象由于持久性呼吸疾病而具有呼吸努力或呼吸功的持久性提升。所述方法包括提供第一傳感器和任選地提供第二傳感器；使用第一傳感器獲得對(duì)象的食管壓力(Pes)信號(hào)；任選地使用第二傳感器來(lái)獲得對(duì)象的呼吸感應(yīng)體積描記術(shù)(RIP)信號(hào)；如果獲得的話，校準(zhǔn)從第二傳感器獲得的RIP信號(hào)；確定存在吸氣流量受限；獲得每次呼吸的壓力速率乘積(PRP)以確定吸氣流量的關(guān)聯(lián)相對(duì)嚴(yán)重性；以及對(duì)一個(gè)時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行的呼吸次數(shù)的相對(duì)嚴(yán)重性取平均值，其中相對(duì)于正常對(duì)象的相對(duì)平均嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)的增加指示：由于持久性呼吸疾病而具有呼吸努力或呼吸功的持久性提升的對(duì)象的增加的拔管后失敗可能性。在一個(gè)實(shí)施方案中，由于持久性呼吸疾病而具有呼吸努力或呼吸功的持久性提升的對(duì)象不具有UAO。在一些實(shí)施方案中，如圖4以及本文提出的相關(guān)描述中所描述的，校準(zhǔn)RIP信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施方案中，如圖6以及本文提出的相關(guān)描述中所描述的，在拔管之前或之后確定吸氣流量受限。如圖6以及本文提出的相關(guān)描述中所描述的，校準(zhǔn)RIP信號(hào)和食管壓力信號(hào)用于確定對(duì)象的拔管后失敗的可能性。如本文所描述的，基于PRP還基于CPAP獲得相對(duì)平均嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)。對(duì)象相對(duì)于正常對(duì)象的相對(duì)平均嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)增加指示由于持久性呼吸疾病而具有呼吸努力或呼吸功的持久性提升的對(duì)象的增加的拔管后失敗可能性。在一些實(shí)施方案中，正常對(duì)象可具有例如小于250的PRP以及為0的相對(duì)平均嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)。在一些實(shí)施方案中，正常對(duì)象可具有小于1的相對(duì)平均嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)。在一些實(shí)施方案中，代替0-3嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)，如本文所描述的可使用更連續(xù)的分?jǐn)?shù)。在示例性實(shí)施方案中，在拔管之后可以是緊接著拔管之后，從5分鐘到12小時(shí)。在示例性實(shí)施方案中，在拔管之前可以是緊接著拔管之前，在6小時(shí)內(nèi)。除使用PRP值來(lái)確定由于持續(xù)性呼吸疾病而具有呼吸努力或呼吸功的持續(xù)性提升的對(duì)象的拔管后失敗可能性，還可以使用如本文所述的相對(duì)于CPAP的呼吸改變來(lái)確定由于持續(xù)性呼吸疾病而具有呼吸努力或呼吸功的持續(xù)性提升的對(duì)象的拔管后失敗的可能性。在一些實(shí)施方案中，持續(xù)性呼吸疾病包括但不限于：肺炎、急性呼吸窘迫綜合征、脊脊柱側(cè)彎、大腹部隔室、或由于哮喘、細(xì)支氣管炎或慢性阻塞性肺病的下呼吸道阻塞。

本文還提供了用于確定患有神經(jīng)肌肉疾病的對(duì)象的拔管后失敗的可能性的方法。所述方法包括提供第一傳感器和第二傳感器；使用第一傳感器獲得對(duì)象的食管壓力(Pes)信號(hào)；使用第二傳感器來(lái)獲得對(duì)象的呼吸感應(yīng)體積描記術(shù)(RIP)信號(hào)；校準(zhǔn)從第二傳感器獲得的RIP信號(hào)；確定Konno-Mead曲線圖的方向和相位角；獲得每次呼吸的壓力速率乘積(PRP)；以及檢查在CPAP上的PRP和Konno Mead曲線圖的隨時(shí)間的改變。增加的相位角、Konno-Mead曲線圖的順時(shí)針?lè)较?、Konno-Mead上的8外觀圖、以及在CPAP上的PRP的相對(duì)低值或PRP隨時(shí)間的惡化指示患有神經(jīng)肌肉疾病的對(duì)象的增加的拔管后失敗可能性。在一個(gè)實(shí)施方案中，患有神經(jīng)肌肉疾病的對(duì)象不具有UAO。在一些實(shí)施方案中，如圖4以及本文提出的相關(guān)描述中所描述的，校準(zhǔn)RIP信號(hào)。在示例性實(shí)施方案中，在拔管之后可以是緊接著拔管之后，從5分鐘到48小時(shí)。在示例性實(shí)施方案中，在拔管之前可以是緊接著拔管之前，在24小時(shí)內(nèi)。除使用PRP值來(lái)確定患有神經(jīng)肌肉疾病的對(duì)象的拔管后失敗可能性，還可以使用如本文所述的相對(duì)于CPAP的呼吸改變來(lái)確定神經(jīng)肌肉疾病的對(duì)象的拔管后失敗的可能性。在一些實(shí)施方案中，神經(jīng)肌肉疾病包括但不限于：由于延長(zhǎng)通氣的隔膜萎縮、肉毒桿菌中毒、脊髓損傷、單側(cè)或雙側(cè)隔膜麻痹、肌營(yíng)養(yǎng)不良或其它神經(jīng)肌肉病癥。

重癥護(hù)理專業(yè)人員越來(lái)越多地使用非侵入性機(jī)械通氣模式，包括加濕高流量鼻插管[HFNC]和鼻間歇性機(jī)械通氣[NIMV]，其目的是減少呼吸功。還不清楚在減少呼吸功時(shí)NIMV是否優(yōu)于HFNC，并患者NIMV同步是否是減少呼吸功的重要因素。我們?cè)噲D直接比較使用食管測(cè)壓法的<6個(gè)月齡兒童的關(guān)于HFNC對(duì)比NIMV的呼吸努力。我們假設(shè)當(dāng)大多數(shù)NIMV呼吸同步時(shí)，NIMV將導(dǎo)致比HFNC更低的呼吸努力。

因此，本文提供了一種用于評(píng)估患者和機(jī)械呼吸機(jī)之間的同步的方法，以使得隨著同步性改善，減少對(duì)象的呼吸努力。在各種實(shí)施方案中，用于評(píng)估同步性(PVA)的方法包括從對(duì)象獲得食管測(cè)壓術(shù)信號(hào)，以及從機(jī)械呼吸機(jī)裝置獲得肺活量測(cè)定法信號(hào)。PVA方法確定導(dǎo)致呼吸機(jī)(侵入式或非侵入式)支持呼吸的患者努力百分比。食管觸發(fā)、RIP帶、或其組合確定患者努力。使用肺活量測(cè)定法來(lái)確定呼吸機(jī)遞送的呼吸。如果患者努力導(dǎo)致某個(gè)預(yù)定義時(shí)間窗(例如0.1、0.2、或0.3秒)內(nèi)的呼吸機(jī)遞送的呼吸，則認(rèn)為呼吸是同步的。隨后，通過(guò)本文所描述的方法來(lái)確定壓力速率乘積(PRP＝食管壓力的峰到谷改變*呼吸率)。在用戶限定(預(yù)定)的對(duì)象呼吸時(shí)間段內(nèi)計(jì)算PRP，所述時(shí)間段可以是以下中的任何一個(gè)或多個(gè)：10秒、20秒、30秒、40秒、50秒、60秒、90秒、120秒、150秒、180秒、240秒、300秒、360秒、或其組合。例如，在對(duì)象進(jìn)行60秒的呼吸內(nèi)獲得PRP。在各種實(shí)施方案中，針對(duì)給定范圍的PRP值分配嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)。僅通過(guò)舉例，如果PRP小于250，則可分配為0的嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)；如果PRP在250與500之間且小于500，則可分配為1的嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)；如果PRP在500與1000之間且小于1000，則可分配為2的嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)；如果PRP在1000與1500之間且小于1500，則可分配為3的嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)，并且如果PRP>1500，則可分配為4的嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)。隨后在所述呼吸次數(shù)內(nèi)對(duì)嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)取平均值，以便獲得相對(duì)平均嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)?？衫缫浴敖煌簟陛敵?圖6)的形式來(lái)顯示相對(duì)平均嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)，在一些實(shí)施方案中，正常對(duì)象可具有例如小于250的PRP以及為0的相對(duì)平均嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)。在一些實(shí)施方案中，正常對(duì)象可具有小于1的相對(duì)平均嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)。在一些實(shí)施方案中，代替0-4嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)，如本文所描述的可使用PRP顯示的更連續(xù)縮放。在一些實(shí)施方案中，機(jī)械呼吸機(jī)支持和呼吸機(jī)的觸發(fā)機(jī)構(gòu)的改變、密封空氣泄漏、或更改呼吸機(jī)的流模式將導(dǎo)致呼吸機(jī)與患者之間的更高同步程度(PVA的百分比增加)，以及減少呼吸努力或嚴(yán)重性分?jǐn)?shù)。

在一方面中，本文提供一種用于確定對(duì)象是否具有醫(yī)療狀況的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，其包括：在具有一個(gè)或多個(gè)處理器的裝置以及存儲(chǔ)用于由一個(gè)或多個(gè)處理器進(jìn)行的一個(gè)或多個(gè)程序的存儲(chǔ)器上，一個(gè)或多個(gè)程序包括用于以下的指令：從對(duì)象獲得生物測(cè)量信號(hào)；在醫(yī)療程序前后校準(zhǔn)生物測(cè)量信號(hào)以測(cè)量有關(guān)生物測(cè)量信號(hào)的生理機(jī)能，以便提供對(duì)象生理機(jī)能是否有問(wèn)題以及生理機(jī)能問(wèn)題嚴(yán)重性的自動(dòng)實(shí)時(shí)解讀；以及發(fā)送有關(guān)生物測(cè)量信號(hào)、生理機(jī)能、問(wèn)題或嚴(yán)重性的信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施方案中，生物測(cè)量信號(hào)包括呼吸感應(yīng)體積描記術(shù)信號(hào)和食管測(cè)壓術(shù)信號(hào)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，生理機(jī)能包括由于食管測(cè)壓術(shù)的呼吸努力。在一些實(shí)施方案中，醫(yī)療程序包括對(duì)象的拔管。有關(guān)生理機(jī)能的問(wèn)題包括上氣道堵塞。在一些實(shí)施方案中，校準(zhǔn)包括以下中的任何一個(gè)或多個(gè)：連續(xù)氣道正壓校準(zhǔn)、定量診斷校準(zhǔn)方法、最小二乘法校準(zhǔn)方法、以及針對(duì)插管對(duì)象使用吸氣負(fù)力，以便在拔管之前校準(zhǔn)呼吸感應(yīng)體積描記術(shù)流以允許實(shí)時(shí)而不是處理后校準(zhǔn)。在一些實(shí)施方案中，對(duì)象時(shí)成人、人類兒童或人類嬰兒。

在一方面中，本文提供用于確定對(duì)象是否具有醫(yī)療狀況的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其包括：一個(gè)或多個(gè)處理器；用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)程序的存儲(chǔ)器，一個(gè)或多個(gè)程序包括用于以下的指令：從對(duì)象獲得生物測(cè)量信號(hào)；在醫(yī)療程序前后校準(zhǔn)生物測(cè)量信號(hào)以測(cè)量有關(guān)生物測(cè)量信號(hào)的生理機(jī)能，以便提供對(duì)象生理機(jī)能是否有問(wèn)題以及生理機(jī)能問(wèn)題嚴(yán)重性的自動(dòng)實(shí)時(shí)解讀；以及發(fā)送有關(guān)生物測(cè)量信號(hào)、生理機(jī)能、問(wèn)題或嚴(yán)重性的信號(hào)。在本方面的一個(gè)實(shí)施方案中，生物測(cè)量信號(hào)包括呼吸感應(yīng)體積描記術(shù)信號(hào)和食管測(cè)壓術(shù)信號(hào)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，生理機(jī)能包括由于食管測(cè)壓術(shù)的呼吸努力。在另一個(gè)實(shí)施方案中，醫(yī)療程序包括對(duì)象的拔管。在一個(gè)實(shí)施方案中，有關(guān)生理機(jī)能的問(wèn)題包括上氣道堵塞。在一些實(shí)施方案中，校準(zhǔn)包括選自以下中的一個(gè)：連續(xù)氣道正壓校準(zhǔn)、定量診斷校準(zhǔn)方法、最小二乘法校準(zhǔn)方法、以及針對(duì)插管對(duì)象使用吸氣負(fù)力，以便在拔管之前校準(zhǔn)呼吸感應(yīng)體積描記術(shù)流以允許實(shí)時(shí)而不是處理后校準(zhǔn)。

在另一個(gè)方面中，本文提供非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其存儲(chǔ)用于確定對(duì)象是否具有醫(yī)療狀況的一個(gè)或多個(gè)程序，所述一個(gè)或多個(gè)程序用于由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)處理器進(jìn)行，一個(gè)或多個(gè)程序包括用于以下的指令：從對(duì)象獲得生物測(cè)量信號(hào)；在醫(yī)療程序前后校準(zhǔn)生物測(cè)量信號(hào)以測(cè)量有關(guān)生物測(cè)量信號(hào)的生理機(jī)能，以便提供對(duì)象生理機(jī)能是否有問(wèn)題以及生理機(jī)能問(wèn)題嚴(yán)重性的自動(dòng)實(shí)時(shí)解讀；以及發(fā)送有關(guān)生物測(cè)量信號(hào)、生理機(jī)能、問(wèn)題或嚴(yán)重性的信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施方案中，生物測(cè)量信號(hào)包括呼吸感應(yīng)體積描記術(shù)信號(hào)和食管測(cè)壓術(shù)信號(hào)。

生理機(jī)能包括由于食管測(cè)壓術(shù)的呼吸努力。在另一個(gè)實(shí)施方案中，醫(yī)療程序包括對(duì)象的拔管。有關(guān)生理機(jī)能的問(wèn)題包括上氣道堵塞。在各種實(shí)施方案中，校準(zhǔn)包括以下中的任何一個(gè)或多個(gè)：連續(xù)氣道正壓校準(zhǔn)、定量診斷校準(zhǔn)方法、最小二乘法校準(zhǔn)方法、以及針對(duì)插管對(duì)象使用吸氣負(fù)力，以便在拔管之前校準(zhǔn)呼吸感應(yīng)體積描記術(shù)流以允許實(shí)時(shí)而不是處理后校準(zhǔn)。

實(shí)施例

以下實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的一些實(shí)施方案和方面。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見(jiàn)的是，在不改變本發(fā)明的精神或范圍的情況下，可以進(jìn)行各種修改，添加，替換等，并且此類修改和變化包括在如權(quán)利要求書中定義的本發(fā)明的范圍內(nèi)。以下實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明。

實(shí)施例1：實(shí)驗(yàn)方法

對(duì)許可進(jìn)入兒科或心胸重癥監(jiān)護(hù)病房的處于插管和通氣的兒童進(jìn)行介入試驗(yàn)。如果兒童在37周校正胎齡與18歲之間、被插管持續(xù)性至少12小時(shí)，并且從星期一到星期五的上午7點(diǎn)到下午5點(diǎn)并且在研究人員可有空時(shí)計(jì)劃拔管，那么包括所述兒童。如果兒童有禁忌接收食管導(dǎo)管(高出血風(fēng)險(xiǎn)、食管異常)或呼吸電感體積描記術(shù)帶(腹部或胸壁缺陷)，那么排除兒童。

研究方案

在征得同意后，使用適齡的食管氣囊導(dǎo)管(Carefusion，Avea SmartCath6，7，或8Fr)通過(guò)鼻子放置到食管下1/3，其中通過(guò)胸部X射線照片或在短暫的氣管內(nèi)管閉塞期間監(jiān)測(cè)壓力偏轉(zhuǎn)確定導(dǎo)管位置[Coates AL,Davis GM,Vallinis P,Outerbridge EW:Liquid-filled esophageal catheter for measuring pleural pressure in preterm neonates(用于測(cè)量早產(chǎn)新生兒的胸膜壓的液體填充食管導(dǎo)管).J Appl Physiol 1989,67(2):889-893]。一旦臨床小組決定對(duì)兒童進(jìn)行拔管，將適齡RIP帶(Viasys Healthcare，Respiband Plus，Hoechberg，Germany或Nox Medical)放置在腹部和胸腔周圍，并且將適齡自校準(zhǔn)呼吸速度測(cè)定器(Viasys Variflex 51000-40094)連接到氣管內(nèi)導(dǎo)管。這些傳感器附接到Bicore II硬件裝置(CareFusion，Houten，Netherlands)。使用在Polybench(Applied Biosignals GmbH，Weener，Germany)開(kāi)發(fā)的定制模塊在膝上型計(jì)算機(jī)上顯示和記錄數(shù)據(jù)(以200Hz的頻率)。隨后，我們發(fā)布使用了利用軟件(Vivonetics，San Diego，CA，USA)的定制模塊獲得的所有研究計(jì)算的處理測(cè)量值。

在驗(yàn)證所有傳感器準(zhǔn)確顯示數(shù)據(jù)之后，患者在5cmH20(無(wú)壓力支持)的連續(xù)氣道正壓(CPAP)和標(biāo)準(zhǔn)化負(fù)吸氣力(NIF)[Bagshaw SM,Delaney A,Farrell C,Drummond J,Brindley PG:Best evidence in critical care medicine Steroids to prevent post-extubation airway obstruction in adult critically ill patients(重癥監(jiān)護(hù)醫(yī)學(xué)中類固醇預(yù)防成人危重患者拔管后氣道阻塞的最佳證據(jù)).Can J Anaesth 2008,55(6):382-385]操控上進(jìn)行5分鐘的自主呼吸。通過(guò)將患者從呼吸機(jī)斷開(kāi)，在肺活量計(jì)遠(yuǎn)端添加壓力計(jì)，并在呼氣結(jié)束時(shí)閉塞氣管內(nèi)導(dǎo)管持續(xù)性3-5次連續(xù)呼吸來(lái)進(jìn)行NIF。在拔管之前，收集關(guān)于拔管后UAO的潛在風(fēng)險(xiǎn)因素的數(shù)據(jù)，包括關(guān)于以下的數(shù)據(jù)：氣管內(nèi)導(dǎo)管尺寸、在放置氣管內(nèi)導(dǎo)管時(shí)的存在泄漏、年齡、機(jī)械通氣長(zhǎng)度、拔管時(shí)的Ramsey鎮(zhèn)靜量表、流體狀態(tài)、拔管時(shí)的泄漏和壓力、袖帶泄漏量、氣道創(chuàng)傷或多次插管試驗(yàn)的歷史、診斷信息、以及前24小時(shí)所有制訂的疼痛分?jǐn)?shù)的平均值(作為鎮(zhèn)靜劑充足性的替代)。在吸入氣管內(nèi)導(dǎo)管后，頭部在中線位置，并且內(nèi)氣管內(nèi)導(dǎo)管的套囊完全放氣(當(dāng)有套囊的導(dǎo)管放置就位時(shí))時(shí)評(píng)估拔管泄漏壓力。將耳朵可聽(tīng)的聽(tīng)到壓力(沒(méi)有聽(tīng)診器)記錄到40cmH20的最大壓力。此外，將所有患者置于壓力控制模式的標(biāo)準(zhǔn)呼吸機(jī)設(shè)置，所述設(shè)置的速率為10-20bpm(基于年齡)，峰吸氣壓力為20cmH20，PEEP為20cmH20，以及壓力支持為10cmH20。對(duì)于無(wú)套囊的氣管內(nèi)導(dǎo)管，將呼吸機(jī)呼吸期間的吸氣潮氣量與呼氣潮氣量之間的差值除以吸氣潮氣量記錄為泄漏百分比。對(duì)于帶套囊的氣管內(nèi)導(dǎo)管，套囊泄漏體積被計(jì)算為使套囊充氣與放氣的潮氣體積之間的差除以使套囊充氣的氣管潮氣體積[Chung Y-H,Chao T-Y,Chiu C-T,Lin M-C:The cuff-leak test is a simple tool to verify severe laryngeal edema in patients undergoing long-term mechanical ventilation(套囊泄漏測(cè)試是一種用于驗(yàn)證長(zhǎng)期機(jī)械通氣患者的嚴(yán)重喉部水腫的簡(jiǎn)單工具).Crit Care Med 2006,34(2):409-414；Cheng KC,Hou CC,Huang HC,Lin SC,Zhang H:Intravenous injection of methylprednisolone reduces the incidence of postextubation stridor in intensive care unit patients(靜脈注射甲基潑尼松龍減少重癥監(jiān)護(hù)室患者發(fā)生胰管喘鳴發(fā)生率).Critical Care Medicine 34(5):1345-50,2006五月]。

在拔管后，移除肺活量計(jì)，但是食管導(dǎo)管和RIP帶保持就位。拔管后5分鐘和60分鐘進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)量。同時(shí)，三個(gè)床邊提供者(護(hù)士(RN)，呼吸治療師(RT)和醫(yī)師(MD))使用基于Westley Croup計(jì)分的計(jì)分表對(duì)喘鳴嚴(yán)重程度進(jìn)行我們先前已驗(yàn)證的盲態(tài)評(píng)估[Khemani R，Schneider J，Morzov R，Markovitz B，Newth CJ：Pediatric Upper Airway Obstruction(兒童上氣道阻塞)：Interobserver variability is the road to perdition(觀察者之間的可變性是毀滅之路).J Crit Care 2013，28(4)：490-497]。其中一個(gè)提供者需要通過(guò)2小時(shí)的拔管后UAO培訓(xùn)課程，并被標(biāo)記為“核心培訓(xùn)的”個(gè)人,如果臨床組(諸如消旋腎上腺素)規(guī)定了干預(yù)，則在以標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間間隔記錄干預(yù)前后的數(shù)據(jù)。研究人員出席所有拔管，并且當(dāng)通過(guò)解釋同時(shí)的RIP和食管測(cè)壓測(cè)量的數(shù)據(jù)而懷疑UAO時(shí)，進(jìn)行Esmark操控以試圖識(shí)別阻塞是否可能是聲門上[Arai YC,Fukunaga K,Hirota S,Fujimoto S,Arai Y-CP,Fukunaga K,Hirota S,Fujimoto S:The effects of chin lift and jaw thrust while in the lateral position on stridor score in anesthetized children with adenotonsillar hypertrophy(下頜提升和下巴推力的影響，同時(shí)在患有腺管肥大的麻醉兒童中的喘鳴分?jǐn)?shù)上的側(cè)向位置).Anesth Analg,99(6):1638-1641]。

實(shí)施例2：結(jié)果確定：上氣道堵塞

通過(guò)檢查校準(zhǔn)的呼吸電感體積描記術(shù)作為流量的測(cè)量和食管壓力對(duì)于吸氣流量受限的存在的組合圖來(lái)評(píng)估拔管后UAO。吸氣流量受限的特征在于相對(duì)于流增加的不成比例高吸氣努力(負(fù)食管壓力)。在兩種條件下校準(zhǔn)RIP流：在使用稱為定量診斷校準(zhǔn)的算法拔管之前在CPAP為5上自主呼吸，以及在拔管之前的NIF操作期間作為等體積操控(Sackner，1989#319)。我們以前表明NIF校準(zhǔn)(等體積條件)優(yōu)于CPAP上的QDC，特別是當(dāng)UAO惡化時(shí)。因此，使用RIP和食管測(cè)壓術(shù)組合的RIP的NIF校準(zhǔn)用于吸氣流量受限的主要結(jié)果。在插管時(shí)使用組合流/壓力曲線圖，以及拔管后5和60分鐘使用Kaplan最初提出的0-3的標(biāo)度，來(lái)對(duì)流量受限進(jìn)行分級(jí)[Kaplan V，Zhang JN，Russi EW，Bloch KE：睡眠期間通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助呼吸誘導(dǎo)體積描記術(shù)檢測(cè)吸氣流量受限。Eur Respir J 2000,15(3):570-578].當(dāng)吸氣流量受限在拔管后是新的或更差的(拔管值大于CPAP值)時(shí)，使用拔管前后的壓力速率乘積(呼吸速率*食管壓力改變)所測(cè)量的呼吸努力的相對(duì)變化對(duì)UAO嚴(yán)重性進(jìn)行計(jì)分(無(wú)、輕度、中度、重度)。為了分析，當(dāng)拔管后的PRP比CPAP值(最小輕度UAO)高至少50％時(shí)，患者被標(biāo)記為具有拔管后UAO。當(dāng)可用時(shí)，來(lái)自Esmark操控之前和期間的數(shù)據(jù)用于對(duì)其UAO可能是聲門下的患者進(jìn)行分類，定義為在氣道操控期間呼吸努力的至少50％的減少。獨(dú)立于UAO的臨床評(píng)估進(jìn)行UAO的主要結(jié)果的分配。拔管后48小時(shí)跟蹤臨床結(jié)果，諸如重插管、非侵入性通氣使用、治療UAO(消旋腎上腺素、氦氧混合劑、皮質(zhì)激素)的治療。

實(shí)施例3：分析

為了評(píng)估UAO嚴(yán)重性的客觀表征是否與臨床結(jié)果相關(guān)，通過(guò)對(duì)象工作特性(ROC)曲線圖的曲線下面積(AUC)，針對(duì)在48小時(shí)內(nèi)的重插管的結(jié)果，評(píng)價(jià)拔管后5分鐘測(cè)量的UAO嚴(yán)重性參數(shù)。

為了評(píng)估對(duì)象參數(shù)是否不同于喘鳴的臨床評(píng)估，我們基于喘鳴的存在和測(cè)量收縮的嚴(yán)重性，將醫(yī)師、護(hù)士和呼吸治療師的Westley喘鳴分?jǐn)?shù)折疊成非常輕度(喘鳴但沒(méi)有收縮)、輕度、中度和重度類別。我們報(bào)告這些分?jǐn)?shù)對(duì)拔管后5分鐘重插管的結(jié)果的預(yù)測(cè)能力，以及描述評(píng)估拔管后拔管后5分鐘與60分鐘的UAO時(shí)供方之間的觀察者間變異性，以及拔管后5分鐘和60分鐘的臨床提供者與UAO的客觀評(píng)估之間的變異性(使用流量受限算法)。

我們?cè)噲D使用流量受限評(píng)估作為主要結(jié)果來(lái)識(shí)別拔管后UAO的風(fēng)險(xiǎn)因素，并且確定胸外阻塞(聲門上對(duì)聲門/聲門下)的水平是否與風(fēng)險(xiǎn)因素和結(jié)果相關(guān)。使用中位數(shù)(四分位數(shù)范圍)或數(shù)字(百分比)以組為單位報(bào)告描述性統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并酌情用Mann Whitney U測(cè)試或卡方測(cè)試進(jìn)行分析。針對(duì)泄漏百分比變量計(jì)算測(cè)試統(tǒng)計(jì)(靈敏度、特異性、似然比)，并且使用具有相應(yīng)95％置信區(qū)間的ROC曲線圖的經(jīng)驗(yàn)估計(jì)來(lái)計(jì)算ROC曲線圖的AUC。通過(guò)卡方測(cè)試進(jìn)行ROC曲線圖的統(tǒng)計(jì)比較。多變邏輯回歸模型建立，從而檢查與拔管后UAO關(guān)聯(lián)的單變量的風(fēng)險(xiǎn)因素。在Statistica和stata 10中進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

實(shí)施例4：結(jié)果

1182名患者符合研究，并且471名同意。409名最終包括在最終分析中。

研究組群由409名患者組成，中位年齡為5個(gè)月(IQR1，16)并且55％為男性。大約一半的患者被插管以用于心臟手術(shù)。具有無(wú)套囊氣管內(nèi)導(dǎo)管(n＝240)的患者比具有有套囊導(dǎo)管(n＝169)的患者略多一些?？傮w上，基于吸氣流量受限的存在和拔管后增加的PRP，將34名患者重插管(8.3％)，并且107名患者(26％)被標(biāo)記為具有拔管后UAO。具有UAO的患者的重插管率為18.7％，無(wú)UAO的患者的重插管率為5.3％。在48小時(shí)內(nèi)重插管的34例患者中，20例(58.8％)有拔管后UAO。

UAO嚴(yán)重性和重插管

使用在拔管后5分鐘測(cè)量的UAO嚴(yán)重性標(biāo)記，當(dāng)使用流量受限和呼吸努力算法時(shí)(表3)，在患者數(shù)量和重插管率中都存在逐步增加?？偟膩?lái)說(shuō)，拔管后5分鐘，使用算法，標(biāo)記有UAO的患者的重插管率為23.4％。所有原因重插管的UAO嚴(yán)重性參數(shù)的ROC曲線圖的AUC為0.70(0.61,0.79)，并且對(duì)于來(lái)自UAO的重插管為0.91(95％CI0.85,0.97)。

表3：流量受限算法和拔管后5分鐘對(duì)UAO嚴(yán)重程度的MD、RN、RT評(píng)估。UAO嚴(yán)重性隨著數(shù)字攀升到0以上而增加，其中0指示沒(méi)有UAO。結(jié)果是拔管后48小時(shí)內(nèi)的重插管。

當(dāng)使用床邊提供者在拔管后5分鐘評(píng)估的折疊Westley分?jǐn)?shù)時(shí)，較少的患者被識(shí)別為具有嚴(yán)重的UAO(表3)。當(dāng)床邊提供者將患者標(biāo)記為具有UAO時(shí)，重插管率為15.1％(MD)、17.5％(R)和17.7％(RT)。與MD UAO評(píng)估(AUC 0.58(0.49,0.67)，p＝0.007)相比，UAO嚴(yán)重性參數(shù)更好地區(qū)分所有原因的重插管，以及與RN(AUC 0.66(0.56,0.75Cl，p＝0.4)RT(0.67(0.57,0.76，p＝0.4)評(píng)估一樣好。UAO嚴(yán)重性參數(shù)比MD(AUC 0.69(0.56,0.81),p＝0.0002)、RN(AUC 0.70(0.58,0.82CI,p＝0.0001)或RT(0.78(0.67,0.91,p＝0.01)UAO評(píng)估更好地根據(jù)UAO區(qū)分重插管。

在評(píng)估拔管后UAO的床邊提供者中的變化

當(dāng)試圖在拔管后5分鐘識(shí)別拔管后UAO的存在或不存在時(shí)，提供者之間存在顯著可變性。對(duì)于這種分析，拔管后UAO被標(biāo)記為具有最輕度收縮的喘鳴。雖然同意百分比在77-81％的范圍內(nèi)，但當(dāng)比較護(hù)士、MD和呼吸治療師(表4)時(shí)，kappa值在0.33-0.43之間。

表4：工具與床邊提供者(左)之間和床邊提供者(右)中拔管后5分鐘，拔管后UAO存在或不存在的同意百分比和評(píng)估者間可靠性。對(duì)于分析，當(dāng)患者具有最輕度收縮的喘鳴(表3中最小分?jǐn)?shù)為2或更大)時(shí)，UAO被每個(gè)床邊提供者被標(biāo)記為存在。對(duì)于UAO工具，當(dāng)患者具有呼吸努力的增加是拔管前值的1.5倍(表3中的最小分?jǐn)?shù)為1或更大)的新流量受限時(shí)，UAO被標(biāo)記。

當(dāng)將床邊提供者的評(píng)估與流量受限算法進(jìn)行比較時(shí)，同意百分比在77-81％之間變化，其中kappa值為0.33-0.52(表4)。當(dāng)檢查被UAO算法和床邊提供者不同分類的患者(表5)時(shí)，一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)提供者和工具都將患者評(píng)估為不具有UAO時(shí)，存在低重插管率(<5％)。當(dāng)提供者和工具都同意存在UAO(27-30％)時(shí)，存在高重插管率。當(dāng)臨床醫(yī)生用UAO標(biāo)記患者，但是該工具未用UAO標(biāo)記患者(2-9％)時(shí)，存在低重插管率。當(dāng)工具檢測(cè)到UAO，但臨床醫(yī)生未檢測(cè)到UAO(13-20％)時(shí)，存在高重插管率。

表5：基于床邊提供者與UAO算法之間同意或不同意的結(jié)果和重插管率。當(dāng)提供者和工具都同意UAO存在時(shí)，存在高重插管率。當(dāng)臨床醫(yī)生用UAO標(biāo)記患者，但是該工具未用UAO標(biāo)記患者時(shí)，存在低重插管率。當(dāng)工具檢測(cè)到UAO，但臨床醫(yī)生未檢測(cè)到UAO時(shí)，存在高重插管率。

拔管后UAO的風(fēng)險(xiǎn)因素

表6-7中呈現(xiàn)通過(guò)有套囊氣管內(nèi)導(dǎo)管對(duì)比無(wú)套囊氣管內(nèi)導(dǎo)管分開(kāi)的所有原因拔管后UAO和聲門下UAO的潛在危險(xiǎn)因素。

表6：有套囊ETT的患者的拔管后UAO和聲門下UAO的風(fēng)險(xiǎn)因素。數(shù)據(jù)以數(shù)字(％)或中位數(shù)(IQR)表示。對(duì)于聲門下與無(wú)聲門的P值計(jì)算，將具有聲門上UAO的患者排除在分析之外。顯著p值以粗體顯示。計(jì)算作為實(shí)際ETT大小-([年齡(年)*0.25]+3.5)

表7：無(wú)套囊ETT的患者的拔管后UAO和聲門下UAO的風(fēng)險(xiǎn)因素。數(shù)據(jù)以數(shù)字(％)或中位數(shù)(IQR)表示。對(duì)于聲門下與無(wú)聲門的P值計(jì)算，將具有聲門上UAO的患者排除在分析之外。有效p值以粗體顯示。計(jì)算作為實(shí)際ETT大小-([年齡(年)*0.25]+4)

此外，UAO的結(jié)果被分為所有情況和可能不是聲門下的那些。圖7示出了聲門上UAO的實(shí)例，其中在Esmark操控期間流量受限和壓力率乘積顯著減小。圖8示出了可能的聲門下UAO的實(shí)例，其從Esmark操控沒(méi)有改善，但具有對(duì)消旋腎上腺素的非常顯著的反應(yīng)。

年齡和有套囊ETT對(duì)比無(wú)套囊ETT

所有原因拔管后UAO的發(fā)生率似乎在2歲年齡左右達(dá)到峰值，對(duì)于具有可能的聲門下UAO的患者，具有稍微更年輕的峰值(圖9)。聲門下UAO對(duì)于新生兒(<l個(gè)月)和>5歲的兒童是非常罕見(jiàn)的。有套囊ETT很少用于新生兒(<1個(gè)月)，并且無(wú)套囊ETT很少用于>18個(gè)月以上的兒童。在無(wú)套囊ETT和有套囊ETT之間，拔管后UAO或聲門下UAO的比率沒(méi)有差異(表8)。當(dāng)按年齡區(qū)分時(shí)，對(duì)于<18個(gè)月的兒童，在有套囊ETT與無(wú)套囊ETT之間，拔管后UAO或聲門下UAO的比率沒(méi)有差異。年齡為18個(gè)月-5年的具有無(wú)套囊ETT的兒童具有比有套囊ETT的患者(n＝4，在該年齡范圍內(nèi)具有無(wú)套囊ETT)更高的拔管后UAO率(表8)。

表8：作為年齡和有套囊ETT對(duì)比無(wú)套囊ETT的函數(shù)的拔管后UAO發(fā)生率。無(wú)套囊的ETT患者更年輕。拔管后UAO和聲門下UAO發(fā)生率最高在l個(gè)月-18個(gè)月齡的兒童中。新生兒(<1個(gè)月)和兒童(>5歲)的聲門下UAO的發(fā)生率較低。當(dāng)按年齡區(qū)分時(shí)，在有套囊ETT與無(wú)套囊ETT之間，UAO或聲門下UAO的發(fā)生率沒(méi)有差異。

有套囊ETT的患者的危險(xiǎn)因素

當(dāng)檢查有套囊氣管內(nèi)導(dǎo)管的兒童(n＝169；表6)時(shí)，41例有拔管后UAO(23％)。風(fēng)險(xiǎn)因素包括在插管時(shí)沒(méi)有泄漏，套囊在拔管當(dāng)天保持放氣，較高的平均24小時(shí)疼痛分?jǐn)?shù)，拔管前使用類固醇，并且主要為UAO被插管。有21例(12％)的UAO可能不是聲門上的。所有上述風(fēng)險(xiǎn)因素與聲門下UAO相關(guān)，除了在拔管時(shí)存在泄漏，拔管時(shí)的泄漏壓力，拔管時(shí)的套囊泄漏量和插管時(shí)的創(chuàng)傷。套囊泄漏體積的截止值<10％>或泄漏壓力(套囊放氣)>25cmH20產(chǎn)生在2-2.5之間的正性似然比，對(duì)于聲門下UAO的結(jié)果具有為0.2的負(fù)性似然比(表9)。如果聲門下UAO的估計(jì)流行率為15％(如我們的同齡組中所示)；當(dāng)存在泄漏(約4％)時(shí)，這些測(cè)試特性導(dǎo)致令人放心的測(cè)試后概率。當(dāng)在上述壓力下不存在泄漏時(shí)，聲門下UAO的后驗(yàn)概率在28-31％的范圍內(nèi)。在多變量模型中，套囊泄漏體積或拔管泄漏壓力，平均疼痛分?jǐn)?shù)和預(yù)先存在的UAO保持與聲門下拔管后UAO相關(guān)(全部p<0.04)。該模型對(duì)于聲門下UAO具有良好的辨別能力(AUC 0.82)。

表9：拔管泄漏壓力和有套囊ETT的套囊泄漏體積。在套囊放氣或套囊泄漏體積為10％時(shí)的25cmH20的泄漏壓力產(chǎn)生良好的測(cè)試統(tǒng)計(jì)，以識(shí)別拔管后UAO的低風(fēng)險(xiǎn)患者和高風(fēng)險(xiǎn)患者。

無(wú)套囊ETT的患者的風(fēng)險(xiǎn)因素

對(duì)于具有無(wú)囊的氣管內(nèi)導(dǎo)管(n＝240，表7)的兒童，66例有拔管后UAO(32％)。包括UAO的預(yù)先存在的歷史中的風(fēng)險(xiǎn)因素，年齡1個(gè)月至5歲，以及拔管前的午夜更高的液體平衡。有37例UAO可能不是聲門下(15％)，所有上述危險(xiǎn)因素仍然與聲門下UAO有關(guān)，除了預(yù)先存在的UAO。拔管前24小時(shí)中的較高平均疼痛分?jǐn)?shù)也與聲門下/UAO相關(guān)聯(lián)。沒(méi)有泄漏壓力值或百分比與拔管后UAO相關(guān)，其中正似然比和負(fù)似然比都非常接近1(表10)。在多變量模型中，只有年齡l個(gè)月-5年保持與聲門下拔管后UAO相關(guān)，只有聲門下UAO的公平辨別能力(AUC 0.68)。

表10：對(duì)于無(wú)套囊的ETT，不存在幫助區(qū)分低風(fēng)險(xiǎn)患者和高風(fēng)險(xiǎn)患者的拔管泄漏壓力或泄漏百分比。

實(shí)施例5

我們已經(jīng)證明，用于測(cè)量吸氣流量受限和呼吸努力的客觀參數(shù)作為拔管后5分鐘的拔管后UAO的標(biāo)記高度預(yù)測(cè)重插管。使用這種標(biāo)記可以幫助減少UAO臨床評(píng)估或喘鳴計(jì)分系統(tǒng)固有的一些可變性，因?yàn)樗坪醣葏^(qū)分重插管風(fēng)險(xiǎn)的床邊臨床評(píng)估表現(xiàn)更好。此外，使用這個(gè)客觀參數(shù)允許我們識(shí)別拔管后UAO的發(fā)展的風(fēng)險(xiǎn)因素，這似乎是基于年齡和套囊與無(wú)套囊氣管內(nèi)導(dǎo)管存在而不同。

此外，拔管后UAO率在有套囊氣管內(nèi)導(dǎo)管兒童與無(wú)套囊氣管內(nèi)導(dǎo)管兒童之間是可比較的。然而，看起來(lái)似乎泄漏壓力(插管和拔管)和泄漏百分比僅與有套管氣管內(nèi)導(dǎo)管相關(guān)。為此，如果患者帶有套囊氣管內(nèi)導(dǎo)管，并且在拔管時(shí)具有低套囊泄漏體積(<10％)，那么他們?cè)诎喂芎蟀l(fā)展聲門下UAO的可能性比套囊泄漏體積>10％的患者高2.5倍。對(duì)于使用<25cmH20的截止壓力，在有套囊氣管內(nèi)導(dǎo)管的套囊放氣的情況下，可以觀察到泄漏壓力的類似結(jié)果。沒(méi)有插管泄漏的有套囊氣管內(nèi)導(dǎo)管的兒童，患有聲門下拔管后UAO的可能性比那些有泄漏的患者高6倍(表6)。對(duì)于無(wú)套囊氣管內(nèi)導(dǎo)管，在插管或拔管時(shí)沒(méi)有泄漏壓力或百分比是相關(guān)的，盡管在插管泄漏方面存在大量缺失數(shù)據(jù)。因此，我們的數(shù)據(jù)不能證明通常的做法，即延遲拔管以對(duì)具有無(wú)套囊氣管內(nèi)導(dǎo)管并且在拔管時(shí)沒(méi)有泄漏的患者施用皮質(zhì)激素。對(duì)于由套囊氣管內(nèi)導(dǎo)管和無(wú)套囊氣管內(nèi)導(dǎo)管之間的差異的可能解釋可以涉及以下事實(shí)，因?yàn)樘啄铱梢耘蛎浺跃S持潮氣量和壓力，即當(dāng)導(dǎo)管有套囊時(shí)使用相對(duì)較小的導(dǎo)管。因?yàn)樘啄椅挥诼曢T下空間，所以套囊泄漏體積百分比更能反映聲門下水腫。從插管數(shù)據(jù)中的泄漏，很明顯，如果在插管時(shí)由套囊導(dǎo)管沒(méi)有泄漏，患者具有拔管后UAO的高風(fēng)險(xiǎn)。因此，可能應(yīng)當(dāng)仔細(xì)注意插管泄漏，特別是對(duì)于有套囊導(dǎo)管。如果無(wú)套囊導(dǎo)管的泄漏很大，那么它通常會(huì)改變，特別是如果它危及通風(fēng)。也許這就是為什么泄漏壓力對(duì)于無(wú)套囊導(dǎo)管的預(yù)測(cè)性較低，因?yàn)閷?duì)于許多兒童來(lái)說(shuō)需要最小的泄漏。

不管管的類型如何，拔管后UAO的其他風(fēng)險(xiǎn)因素包括年齡、更高的疼痛分?jǐn)?shù)和預(yù)先存在的UAO的歷史。這些患者中的許多患者術(shù)處于氣道手術(shù)后，或主要為了上氣道阻塞(即頸部)而被插管。在本研究中識(shí)別為處于聲門下UAO的最高風(fēng)險(xiǎn)的年齡組是1個(gè)月至2歲之間的兒童(32％發(fā)生率UAO，19.2％聲門下)和2-5歲的兒童(35％發(fā)生率UAO，14.2％聲門下)，雖然后者只有人口的8％且功率不足。這種較高的風(fēng)險(xiǎn)可能與氣管內(nèi)導(dǎo)管尺寸的選擇(從基于公式解釋的3.5-5.5的許多潛在選擇)，與該年齡組中的氣管相關(guān)的發(fā)展問(wèn)題或鎮(zhèn)靜有關(guān)。我們發(fā)現(xiàn)疼痛分?jǐn)?shù)(作為在拔管前24小時(shí)內(nèi)的鎮(zhèn)靜水平的替代)與拔管后UAO相關(guān)，并且在該年齡范圍內(nèi)的兒童通常是最困難的保持冷靜。然而，在控制年齡的多變量模型中，疼痛分?jǐn)?shù)不再是顯著的。這種鎮(zhèn)靜的重要性與來(lái)自最近的RESTORE臨床試驗(yàn)的結(jié)果一致，該臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在通常較少鎮(zhèn)靜的患者組中臨床判斷拔管后喘鳴的發(fā)生率較高。我們?cè)谘芯恐惺褂玫奶弁捶謹(jǐn)?shù)是用于鎮(zhèn)靜的不精確和非常粗糙的替代物，但是增強(qiáng)鎮(zhèn)靜或躁動(dòng)的水平可能與拔管后UAO的發(fā)展相關(guān)，特別是對(duì)于1個(gè)月和5歲之間的兒童。<l月的新生兒有拔管后UAO的風(fēng)險(xiǎn)非常低。這個(gè)發(fā)現(xiàn)有若干可能的解釋，可能與新生兒氣管的相對(duì)彈性有關(guān)，從而使得它較少受到創(chuàng)傷或炎癥。這也可能是氣管內(nèi)導(dǎo)管尺寸的問(wèn)題，并且對(duì)于小于1個(gè)月齡的兒童選擇的ETT尺寸的可變性較小，盡管我們對(duì)實(shí)際ETT尺寸減去根據(jù)科爾公式所預(yù)測(cè)的尺寸(表6-7)將不支持這種解釋。雖然14％的>5歲兒童具有拔管后UAO，但所有這些病例都可能是聲門上的。

除了使用UAO嚴(yán)重性的客觀參數(shù)來(lái)識(shí)別拔管后UAO的風(fēng)險(xiǎn)因素之外，如果實(shí)時(shí)實(shí)施，這種參數(shù)可有助于指導(dǎo)治療。在插管重插管后5分鐘提供的高預(yù)測(cè)能力可能有助于識(shí)別需要立即治療的一組患者，假設(shè)UAO可以用其他療法如消旋腎上腺素、喘鳴、皮質(zhì)激素等修改。

發(fā)明人已經(jīng)證明，基于生理學(xué)的拔管后UAO的客觀標(biāo)記在拔管后5分鐘使用時(shí)比臨床評(píng)估更好地高度預(yù)測(cè)重插管。拔管后UAO的風(fēng)險(xiǎn)因素包括年齡l個(gè)月-5年，不良鎮(zhèn)靜，預(yù)先存在的UAO，并且如果使用有套囊氣管內(nèi)導(dǎo)管，那么套囊泄漏體積或泄漏壓力。泄漏壓力不能輔助無(wú)套囊氣管內(nèi)導(dǎo)管的臨床決策。

實(shí)施例6

由于持續(xù)性呼吸疾病的呼吸努力或呼吸功的持續(xù)性提升

除了上氣道阻塞導(dǎo)致呼吸努力或呼吸功的持續(xù)性提升以及拔管失敗之外，持續(xù)性呼吸疾病也可導(dǎo)致拔管失敗。為了評(píng)估呼吸努力的持續(xù)性提升，本文所描述的系統(tǒng)可以識(shí)別在拔管之前或在拔管后立即具有高于預(yù)期呼吸努力的患者。來(lái)自409名患者的數(shù)據(jù)表明，特別是我們用于評(píng)價(jià)呼吸努力的壓力速率乘積(PRP)預(yù)測(cè)拔管失敗。我們獲得了呼吸努力的標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)估，同時(shí)在拔管前以及拔管后5分鐘和60分鐘時(shí)的10/5cmH20壓力支持以及為5的持續(xù)性氣道正壓(CPAP)上的自主呼吸。在分析中包括的409名患者中，8％需要在拔管后48小時(shí)內(nèi)進(jìn)行重插管。超過(guò)一半的這些重插管在UAO的設(shè)置(使用食管測(cè)壓法和RIP的組合客觀地測(cè)量，見(jiàn)上文)中，并且40％的患者在拔管后置于非侵入性通氣(高流鼻插管、鼻間歇強(qiáng)制通氣、CPAP或BiPAP)。當(dāng)排除具有拔管后的UAO患者(N＝107)時(shí)，CPAP或PS上的PRP對(duì)于在拔管后處于重插管或放置在NIV上的患者時(shí)更高的(p<0.001)，并且具有辨別患者可能拔管失敗的合理能力(AUC 0.64(0.58,0.69)。拔管后5分鐘的壓力速率乘積在識(shí)別具有重插管或接受NIV的高風(fēng)險(xiǎn)的患者時(shí)更具預(yù)測(cè)性(p＝0.0002,AUC 0.694(0.64,0.75)。雖然只有14名患者因?yàn)槌薝AO之前的原因被重插管，但是緊接著拔管后的呼吸努力值(p＝0.05)以該值與CPAP(p＝0.1)的變化預(yù)測(cè)重插管。這些值顯示比當(dāng)前的基于證據(jù)的方法(快速淺呼吸指數(shù)、自發(fā)潮氣量、p>0.2)更具預(yù)測(cè)性。

實(shí)施例7

除了導(dǎo)致拔管失敗的上氣道阻塞之外，神經(jīng)肌肉虛弱還可導(dǎo)致拔管失敗。本文所述的方法可識(shí)別源自肋間肌(圖10)或單側(cè)或雙側(cè)膜片(圖11)的患有神經(jīng)肌肉虛弱的患者。這通過(guò)檢查Konno-Mead曲線圖的引導(dǎo)和相位角來(lái)完成。它可以識(shí)別在自主呼吸試驗(yàn)中變得疲勞，并且通過(guò)組合來(lái)自RIP和PRP的信息可能拔管失敗的患者(圖12)。它可以確定呼吸機(jī)支持的最佳水平，以使患有各種疾病狀況(包括限制性肺部疾病或神經(jīng)肌肉虛弱)的患者的呼吸力學(xué)正?；?圖13和14)。

實(shí)施例8

嬰兒非侵入式機(jī)械通氣同步的作用

對(duì)于嬰兒，臨床醫(yī)生經(jīng)常使用鼻腔模式的非侵入性通氣，包括高流鼻插管(HFNC)和鼻間歇性機(jī)械通氣(NIMV)。通常，從業(yè)者很少關(guān)注NIMV的患者裝置同步性，但是同步性可能對(duì)呼吸努力具有大的影響。我們?cè)噲D直接比較按NIMV同步性程度區(qū)分的HFNC與NIMV之間的呼吸努力。

我們對(duì)許可進(jìn)入心胸或PICU的<6個(gè)月齡的患者進(jìn)行前瞻性隨機(jī)交叉試驗(yàn)。拔管后接收非侵入性通氣的兒童是有資格的。我們?cè)谝韵聴l件下使用食管壓力測(cè)量壓力率乘積(PRP＝食管壓力峰谷變化*呼吸率)測(cè)量呼吸努力：在CPAP 5cmH₂O(CPAP5)上被插管、6lpm的HFNC(HFNC6)、NIMV R20、具有為12的IPAP(NIMV 12)的PEEP 5cmH₂0、以及使用Neoseal鼻夾(Neol2)的相同NIMV設(shè)置。主要結(jié)果是具有和沒(méi)有Neoseal情況下的在HFNC與NIMV之間使用PRP的呼吸努力的差異。次要結(jié)果包括NIMV同步性對(duì)呼吸努力的影響，以及HFNC和NIMV的劑量反應(yīng)效應(yīng)。通過(guò)在一分鐘時(shí)間內(nèi)比較患者呼吸(食管測(cè)壓術(shù))與機(jī)械遞送的呼吸(呼吸機(jī)回路中的肺活量計(jì))來(lái)確定同步性。使用Fisher和Paykel系統(tǒng)獲得HFNC，NIMV在Servo-I呼吸機(jī)上使用Maquet系統(tǒng)。我們使用RAM插管作為兩臂的鼻接口。對(duì)于患者子集，我們使用和不使用鼻夾(NeoSeal)進(jìn)行NIMV測(cè)量，以確定這是否可以改善同步性。

拔管后5分鐘至2小時(shí)進(jìn)行非侵入性通氣時(shí)的測(cè)量。通過(guò)比較患者發(fā)起的呼吸(食管測(cè)壓術(shù))與通氣機(jī)輸送的呼吸(呼吸機(jī)肺活量測(cè)定法)來(lái)確定同步性。計(jì)算百分比同步參數(shù)，其量化在2分鐘時(shí)段內(nèi)的呼吸次數(shù)，其中患者努力(由食管測(cè)壓術(shù)偏差監(jiān)測(cè))導(dǎo)致從非侵入式呼吸機(jī)遞送的呼吸(如當(dāng)肺活量計(jì)與NIV電路對(duì)齊時(shí)所見(jiàn)的流測(cè)量的)。百分比同步性計(jì)算為(具有食管壓力觸發(fā)的肺活量測(cè)定呼吸的#)/患者努力的總數(shù)(所有食管壓力觸發(fā))。主要分析比較了6lpm的HFNC上的呼吸努力與IPAP12/EPAP 5的NIMV的呼吸努力。次要分析包括流率或有關(guān)呼吸努力的NIMV IPAP、有關(guān)呼吸努力的NIMV同步、NeoSeal是否改善同步性、以及NeoSeal是否減少呼吸努力。

包括42名兒童。中位(IQR)年齡為2(0.5,4)個(gè)月。在CPAP5 297(±152)上插管的平均PRP低于HFNC6 403(±183)、NIMV12 382(±199)和Neol2 360(±148)。在HFNC6與NIMV12(p＝0.36)或NIMV12和Neol2(p＝0.5)之間的平均PRP沒(méi)有差異。然而，Neol2的PRP低于HFNC6(p＝0.04)。當(dāng)患者交叉以接收Neoseal同時(shí)處于NIMV(n＝26)時(shí)，同步稍有改善(47％至58％)。與HFNC相比，獲得更多同步性(不管是否為Neoseal)的患者在NIMV上的呼吸努力有更大的減少(R＝-0.28,p＝0.022,圖16)。當(dāng)同步呼吸的百分比超過(guò)60％時(shí)，與HFNC相比，NIMV導(dǎo)致呼吸努力的統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著減少(p＝0.03)。

表11:42名入選患者的人口統(tǒng)計(jì)學(xué)總結(jié)為中位數(shù)(范圍)或數(shù)字(百分比)。

如圖15所示，主要分析展示在拔管之前在CPAP上的呼吸努力低于所有其他條件(p＝.002)。然而，無(wú)論流速或吸氣壓力(KW ANOVA p＝0.15)如何，HFNC和NIMV之間的呼吸努力沒(méi)有差異。另外，如圖16所示，次要分析展示實(shí)現(xiàn)更多同步性的患者與HFNC相比，在NIMV上的呼吸努力有更大的減少(NIMV 12對(duì)比HFNC 6、以及Neo l2對(duì)比HFNC 6)。(R＝-0.28,p＝0.022,r2＝0.0778)。當(dāng)同步性超過(guò)60％時(shí)，NIMV導(dǎo)致比HFNC更低的呼吸努力>(綠線)。如圖17所示，在添加NeoSeal的26名患者中，同步性從50％改善到55％(p＝0.04)。如圖18所示，在添加NeoSeal的26名患者中，同步性從50％改善到55％(p＝0.04)。

對(duì)于NIMV上的嬰兒，隨著患者/機(jī)械呼吸機(jī)同步性改善，呼吸努力減少，并且當(dāng)NIMV同步超過(guò)60％時(shí)，NIMV可優(yōu)于HFNC。

上述各種方法和技術(shù)提供若干實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)的途徑。當(dāng)然，應(yīng)理解根據(jù)本文中描述的任何特定實(shí)施方案不一定可以實(shí)現(xiàn)所述的所有目標(biāo)或優(yōu)勢(shì)。因此，例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，所述方法可以以實(shí)現(xiàn)或最優(yōu)化如本文中教導(dǎo)的一個(gè)優(yōu)勢(shì)或一組優(yōu)勢(shì)的方式進(jìn)行，而不一定需要實(shí)現(xiàn)本文中教導(dǎo)或指出的其他目標(biāo)或優(yōu)勢(shì)。本文中提到多種替代方案。應(yīng)理解，一些優(yōu)選實(shí)施方案專門地包括一個(gè)、另一個(gè)或幾個(gè)特征，而其他的實(shí)施方案專門地排除一個(gè)、另一個(gè)或幾個(gè)特征，而又一些其他的實(shí)施方案通過(guò)包括一個(gè)、另一個(gè)或幾個(gè)有利的特征而弱化特定的特征。

此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到來(lái)自不同實(shí)施方案的各種特征的適用性。類似地，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以以各種組合使用上述各種元素、特征和步驟以及各個(gè)這樣的元素、特征或步驟的其他已知等價(jià)物來(lái)進(jìn)行根據(jù)本文中描述的原理的方法。在不同的實(shí)施方案中，所述各元素、特征和步驟中的一些將被專門地包括而其他的則被專門地排除。

雖然已經(jīng)在某些實(shí)施方案和實(shí)施例的上下文中公開(kāi)了本申請(qǐng)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，本申請(qǐng)的實(shí)施方案將專門公開(kāi)的實(shí)施方案擴(kuò)展到其他替代實(shí)施方案和/或用途以及其修改和等價(jià)物。

本文中描述了本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施方案，包括發(fā)明人已知的實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)的最佳方式。通過(guò)閱讀上述描述，那些優(yōu)選實(shí)施方案的演變形式對(duì)普通技術(shù)人員而言將變得顯而易見(jiàn)。預(yù)計(jì)本領(lǐng)域技術(shù)人員可以適當(dāng)?shù)厥褂眠@些演變形式，并且可以用本文中特定描述的其他方式實(shí)踐本應(yīng)用。因此，經(jīng)適用的法律許可，本申請(qǐng)的許多實(shí)施方案包括在此附加的權(quán)利要求中敘述的所有標(biāo)的物的改良形式和等價(jià)物。此外，除非另外在文中指出或明顯與上下文矛盾，否則本申請(qǐng)涵蓋所有可能的演變形式的上述元素的任何組合。

本文中提及的所有專利、專利申請(qǐng)、專利申請(qǐng)公布和其他材料(如論文、書籍、說(shuō)明書、出版物、記錄、事物和/或類似的東西)均在此通過(guò)引用的方式全部并入本文以達(dá)到所有目的，與上述文件相關(guān)的任何起訴文檔記錄、與本文件不一致或沖突的任何上述文件或?qū)t早與本文件相關(guān)的權(quán)利要求書的廣泛范疇有限定作用的任何上述文件除外。舉例來(lái)說(shuō)，如果任何并入材料相關(guān)的與本文件相關(guān)的描述、定義和/或術(shù)語(yǔ)使用之間有任何不一致或沖突，那么本文件中的描述、定義和/或術(shù)語(yǔ)使用應(yīng)該優(yōu)先。

應(yīng)理解本文中公開(kāi)的本申請(qǐng)的實(shí)施方案是本申請(qǐng)的實(shí)施方案的原理的說(shuō)明?？梢允褂玫钠渌薷目梢栽诒旧暾?qǐng)的范疇之內(nèi)。因此，舉例來(lái)說(shuō)，但不限制，可以根據(jù)本文中的教導(dǎo)使用本申請(qǐng)的實(shí)施方案的替代構(gòu)造。因此，本申請(qǐng)的實(shí)施方案不嚴(yán)格限于如圖所示和所述的實(shí)施方案。

以上在詳細(xì)描述中描述本發(fā)明的各種實(shí)施方案。盡管這些描述直接描述以上實(shí)施方案，但應(yīng)了解本領(lǐng)域技術(shù)人員可設(shè)想本文所示以及所述的特定實(shí)施方案的修改和/或變化。屬于本描述的范圍內(nèi)的任何所述修改或變化都也意圖包括在本描述中。除非明確指示，否則發(fā)明者意圖說(shuō)明書和權(quán)利要求書中的用詞和短語(yǔ)被給與對(duì)于適用領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員而言普通且慣常的含義。

已遞呈在提交本申請(qǐng)時(shí)為申請(qǐng)人所知的本發(fā)明的各種實(shí)施方案的上文描述，且所述上文描述意圖出于說(shuō)明和描述的目的。本描述不意圖是詳盡的，也非將本發(fā)明限于公開(kāi)的精確形式，且根據(jù)以上教導(dǎo)，許多修改和變化是可能的。所述實(shí)施方案用于解釋本發(fā)明的原理和本發(fā)明的實(shí)際應(yīng)用，且用于使本領(lǐng)域其他技術(shù)人員能夠以各種實(shí)施方案且在如適于涵蓋的特定用途的各種修改下利用本發(fā)明。因此，意圖本發(fā)明不限于所公開(kāi)的用于進(jìn)行本發(fā)明的特定實(shí)施方案。

盡管已示出并且描述本發(fā)明的特定實(shí)施方案，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易知的是，基于本文中的教義，可在不脫離本發(fā)明和其更廣泛方面的情況下進(jìn)行改變和修改，且因此隨附權(quán)利要求將在其范圍內(nèi)涵蓋如在本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍內(nèi)的所有所述改變和修改。