[发明专利]使用呼气流量结合呼吸二氧化碳信号鉴定动态过度充气

说明书

本发明涉及一种用以鉴定因患者不能完全呼气，即动态过度充气或气体陷闭引起的肺部气体体积增加的方法。

发明领域

本发明涉及一种用以鉴定因患者不能完全呼气，即动态过度充气或气体陷闭引起的肺部气体体积增加的方法。此方法对患者的呼气流量模式，以及呼吸模式，如呼气、二氧化碳水平，例如二氧化碳分析仪信号进行分析。这些信号的分析能够鉴定动态过度充气，以及鉴定指示患者状态改善或恶化的动态过度充气程度的变化。

发明背景

经常需要机械支持来呼吸的患有严重急性病的患者通常住在医院的重症监护室(ICU)。他们在这里使用测量肺功能相关的生理变量的系列机器密切监护。这些机器包括可测量流量和压力的机械呼吸机，和可测量呼吸气中二氧化碳分压的二氧化碳监测仪。

机械换气在很多患者中是必需的技术。但是，用机械换气的治疗包含对患者的潜在风险。过多的压力或体积可能损伤肺(1；即下面所列的参考文献‘1’)。呼吸机的不当设置或特殊的呼吸模式可能导致呼气时间减少，意味着患者不能完全呼出吸气时吸入的体积(2,3,4)。这样可能导致肺的过度充气，造成肺体积和压力升高，反过来导致肺损伤或危及肺中的血液循环(2,3)。由此原因导致的体积增加称为动态过度充气或气体陷闭，由此原因导致的压力增加称为自动PEEP(呼气末正压)或内源性PEEP(2,3,4)。

动态过度充气或自动PEEP的鉴定不简单。机械换气中的呼气末暂停已被用于延长呼气时间，通过鉴定此期间显著的流量或压力变化提供这些作用的清晰鉴定(2,3,4)。呼气末屏气也已被应用，后随呼气末呼吸管闭塞情况下呼吸管中所测压力与肺中压力平衡并因此称为自动PEEP(2,3,4)。呼气流量特征分析也已被应用(5,6,7)。已用时间常数对流量特征进行表征来鉴定那些呼气流量中的潜在生理问题(7)。此外，呼气末流量信号不归零的分析已被用于指示可能存在动态过度充气或自动PEEP(5,6)。

所有这些测量遭遇的问题是它们通常只能应用于完全瘫痪、被高度镇静的患者，这些患者几乎没有或没有自主呼吸努力(3,6)。住在ICU中的大多数机械换气的患者有自主呼吸努力。在这些患者中，延长呼气或闭塞呼吸管可能引起患者奋力呼吸，导致不适而且动态过度充气和自动PEEP无法测量。呼气流量信号的分析也是困难的，因在这些患者中在呼吸时由于有呼吸基础，呼吸明显变化(3)。呼气流量特征可能明显变化，意味着不可能评估持续描述患者流量模式的时间常数。此外，在某些呼吸中流量特征可归零，在其他可发生深呼气的情况中这意味着患者状态的阐释困难(3)。对于这些患者，动态过度充气或自动PEEP的测量通常仅与食管压测量一起进行(3)，这在ICU中并不常规进行。

因此，鉴定动态过度充气的改进方法将有优势，特别是一种通过有自主呼吸努力的患者中所见的呼气中的呼吸变异性开发利用呼吸的方法。

发明目标

本发明的进一步目标是为现有技术提供另一种选择。具体地讲，本发明的目标可视为提供一种解决现有技术关于鉴别重症监护室(ICU)患者中的动态过度充气的上述问题的方法。

发明概要

检测动态过度充气的现有技术策略，基于延长呼气、呼气闭塞或呼气流量信号的分析可能有弊端。

首先，延长呼气阻止患者开始新的吸气。在患者尝试开始新的吸气的情况下，肺中陷闭的任何残留体积将不被呼出而是因患者吸气努力而留于肺中。

其次，呼气末闭塞呼吸管阻止患者开始新的吸气。在此情况下，患者将经历吸气对抗闭合的呼吸回路的不适。患者用力所产生的负压将严重恶化用于测定自动PEEP水平的压力读数。

第三，用计算呼气流量时间常数来评估呼气流量特征在有自主呼吸努力的患者中严重受限。这些患者经常有异常呼吸，意味着呼气流量特征可能在呼吸之间剧烈变化。如果患者的呼气不是完全被动的，这可能更严重，意味着呼吸肌可能用来强制呼气。