[发明专利]换气方法和换气装置

说明书

本发明涉及权利要求1和5所述的用于生物体换气(ventilation)的方法。此外，本发明还涉及权利要求19所述的换气装置和权利要求20所述的阀控装置。

总体上，本发明涉及具有呼吸问题的患者的换气领域。用COPD患者作为实例，特别是具有高碳酸血症呼吸功能不全的患者。这些患者中，由于各种不同的疾病，肺中已经出现结构改变，为了确保充分的气体交换，需要呼吸肌肉组织增加做功。随着疾病进展，呼吸肌肉组织越发疲惫，因此，呼吸期间出现呼吸感觉不足，即便是非常轻微的呼吸。在明显的情况下，特别在夜间睡眠时，呼吸肌肉组织和呼吸驱动力不再能通过增加呼吸深度和增加呼吸频率补偿肺部结构变化。

已有人提出用于支持此类患者的换气装置，例如，US 6,105,575或US6,240,919 B1所述。此类装置提供在吸气(IPAP)过程中通过换气面罩供给患者的由换气装置控制的吸气压，以及在呼气(EPAP)过程供给的由换气装置控制的呼气压。换气装置为患者自动调节。例如，典型的IPAP支持压力是10到30mbar，EPAP支持压力为4到10mbar。主流观点是为了确保尽可能最佳的呼吸支持，在患者可接受的范围内，压力应尽可能高。

然而，对COPD患者换气的一些研究表明压力幅度(即IPAP和EPAP的差)增大，不能引起呼吸肌肉组织所需的缓解，却常常导致肺部过度充气增加。

因此，本发明的目的在于披露一种用于生物体换气的方法和用于该目的的换气装置，从而能以最可能的方式避免不利的肺部过度充气。

通过权利要求1,5,19和20披露的本发明实现该目的。从属权利要求披露本发明优选的实施方式。

已经认识到，支持用换气装置泵入的额外空气在呼气阶段不能被患者再次充分呼出，增加的残留空气保留在肺泡内，从而导致不利的肺部过度充气。尤其地，典型的换气装置在吸气阶段为患者供给过大压力以便支持吸气，而在呼气阶段降低压力，以便通过低呼气阻力支持呼气阶段。但是，对于具有严重肺疾病的患者，如此导致，一方面，在呼气阶段空气逐渐增压进入患者体内，而在另一方面，在所有情况下受损的小气道以及连接它们与肺泡的支气管因换气装置降低压力而收缩，充分呼气(即肺的换气)难以进行。

本发明抵消了该效应，一方面，在吸气阶段提出早期被降低的可变的压力曲线。识别吸气阶段后，在吸气阶段开始时增加呼吸器官内的空气压力，随着呼吸循环的进行，再降低呼吸器官内的空气压力。在本文中，连续的一个吸气阶段和一个呼气阶段被理解为呼吸循环。根据本发明的优选的改进，呼吸器官内的空气压力随着吸气阶段的进行已被再次降低。因此，压力的降低已经随吸气阶段的进行而有利地发生，而非已知装置那样，完全在吸气阶段结束时发生。为示范目的，图3的压力曲线30-32阐明了这点。

根据本发明，如下所述支持呼气阶段被支持：在呼气阶段，根据呼吸气流或由其衍生的呼气参数调节呼吸器官内的空气压力，使得从生物体排出的呼吸气流达到预定量。因此，预定压力不如已知换气装置那样设置，而是，根据呼气的呼吸气流动态调整空气压力，以致确保特定的呼气气流。为此目的，根据需要升高或降低空气压力，通过根据呼吸气流调节空气压力，能够随着变化的反压力动态维持呼吸器官内的相应最低压力，以致小的气道以及连接它们与肺泡的支气管保持开放。因此，在呼气期间提供特定的动态阻力，患者出乎意料地认为是舒适的和有助的。结果，排气得到改善，并避免了不利的肺部过度充气。尤其是，呼气期间即使较短的压力脉动也有助于气道的开放。

根据本发明的优选改进方式，识别吸气阶段后，增加呼吸器官内的空气压力，和识别呼气阶段后，空气压力短暂降低，然后呼吸器官内空气压力再次增加。以这种方式，有利地支持排气和因此的肺部放气。为该目的，优选使得患者呼吸气流的压力曲线不对称和各呼吸阶段的压力动态改变。为该目的，各呼吸阶段压力的动态变化是特别有利的，即，不像已知换气装置中那样，较长时间内空气压力不是恒定的。

根据本发明的优选改进方式，空气压力设定为在每个时间点大于初始值，该初始值在吸气阶段开始时设定为起始值。

根据本发明的优选改进方式，在生物体的吸气和呼气阶段的开始和结束时间点上，连续动态不一致地调节空气压力的压力曲线。该动态反应对病理生理学具有显著的意义，在根本上不同于以往的具有压力曲线平台的换气装置。