[发明专利]用于评估呼吸描记数据和气体交换数据的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于评估呼吸描记和气体交换数据的方法和装置，以从其中获得更多信息和/或更精确的信息。 

背景技术

在现有技术中，已知获得呼吸描记信息。在已知的呼吸描记方法中，例如在WO2006/018237中所述，针对多个值的呼出体积测量呼出气体混合物中气体的浓度，常常是二氧化碳或氧气的浓度。通过这种方式，获得了作为体积函数的气体浓度。从这个函数可以估计气道的死腔，这涉及到通过(上行)气道，例如气管和支气管移动而未进入肺泡，因此未参与气体交换的呼吸气体混合物的体积。此外，这涉及到肺泡死腔，这是即使在呼出到最大限度肺泡中仍残留的空气体积。设计了很多方法来确定这些死腔，例如由Fowler在“The Respiratory Dead Space”，Am J Physiol 154，405-416(1948)中设计的方法。 

借助这些死腔，当然也有其他信息，可以监测人或动物对象体内的呼吸过程，以便例如确定其健康状态和其中的变化。 

在实践中，发现所获得的信息并非始终够用或充分精确。例如，有时不能可靠地获得正确的诊断、监测或为受检者进行充分通气。 

发明目的 

本发明的目的是改善已知的呼吸描记和气体交换方法和设备，以能够获得更精确的信息。 

发明内容

为了实现以上目的，在第一方面，本发明提供了一种获得和评估呼吸描记数据的方法，包括：利用适当的设备，为动物或人针对呼吸气体混合 物的体积Vx的多个值，测量呼吸气体gc(Vx)的浓度，其中，对吸入呼吸气体混合物进行测量，还包括通过作为吸入呼吸气体混合物体积V的函数评估所测的浓度gc(Vx)确定设备中的呼吸气体混合物中未参与气体交换的设备死腔ApDS。 

发明人发现，不利用呼吸描记图的呼出部分或除利用其之外，利用呼吸描记图的吸气部分能够给出有用的额外信息。具体而言，这能够确定设备死腔ApDS，这涉及到(尤其是)管路、气体传感器之间的过滤器以及朝向呼吸机设备的分叉管等。这也是在呼吸或通气时移动但未参与气体交换的体积，公知方法或设备不确定该体积。 

可以根据任何公知方法选择确定ApDS自身的方法的一部分以确定呼吸死腔，如下文将要例示的。这种方法不被视为是本发明的核心。相反认识到，设备死腔是一个重要的量，并认识到可以在呼吸描记图吸入部分的帮助下确定该量。类似地，在该方法中可以使用适于获得呼吸描记图，尤其是吸入部分的任何已知设备。 

下文将公开特定实施例，将它们仅仅视为本发明一般原理的范例。 

在实施例中，确定ApDS的所述步骤包括向作为体积的函数的测量的浓度应用数学运算。具体而言，所述数学运算包括确定在吸入开始时第一体积V1下的gc(V1)，确定在吸入结束时第二体积V4下的gc(V4)，将ApDS确定为V1和体积V2之间的差异，其中，gc(V2)＝(gc(V1)+gc(V4))/2(也化简为大约0.5gc(V1))。上文所述的各体积也可以在图1b中找到。注意，可以如通常那样绘制这些体积，即原点为零呼出体积，并在正横坐标上绘制呼出体积。当然，如果使用不同的绘图方式，技术人员将在需要时相应地使用负号等。以上是确定ApDS的最简单(数学)方法之一。可选地，可以使用类似于Fowler的方法，即将直线拟合到对应于最深呼出体积的数据，但是在这种情况下，在吸入的开始，将ApDS确定为图1b中面积r和s相等的体积。在现有技术中发现了很多其他方法来确定气道死腔，例如在所提到的文献WO2006/018237中。根据本发明，可以应用所有这样的方法来确定设备死腔。 

在本文的语境中，可能连续呼吸的始点和终点不匹配，因为各次呼吸未必同样深。然而，可以采用平均值。此外，未必一直需要确定气体浓度 的最终值，即在吸入结束时的值，这是由于在大多数情况下，该最终值将基本等于新鲜空气(常常是室内空气)的值。可以一次性确定这样的值。当然，对于最精确的测量而言，也测量最终值。 

还披露了还包括如下步骤的实施例：针对呼出气体混合物体积Vx的多个值测量gc(Vx)，以及通过评估所述测量的浓度确定气道死腔AwDS和/或肺泡死腔AlDS。通过将本发明与这种步骤结合，可以获得关于死腔的额外信息，在为患者确定通气方案、评价患者的呼吸描记图等时这种信息是有用的。可以借助于任何公知方法，例如上文所述和/或例如WO2006/018237中所述的方法确定气道死腔和/或肺泡死腔。