[发明专利]在存在泄漏的情况下估计患者回路的依从性的方法和系统

说明书

一种用于确定非侵入式通气机系统中的连接回路的依从性的方法(200)。所述方法包括以下步骤：(i)提供(210)非侵入式通气机系统，所述系统具有流量或压力控制器；(ii)生成(220)针对所述流量或压力控制器的测试信号；(iii)针对预定时间段利用所生成的测试信号来激励(230)所述流量或压力控制器；(iv)在所述流量或压力控制器的所述激励期间获得(240)所述非侵入式通气机系统的一个或多个测量结果；(v)确定(250)所获得的测量结果的向量；并且(vi)处理(260)所述向量以确定所述回路的物理参数的估计。

技术领域

本公开总体涉及用于在存在泄漏的情况下估计患者-通气机连接回路的依从性(compliance)的方法和系统。

背景技术

提供危重护理通气的最常见手段要求利用能充气的袖带在气管内密封的气管内导管对患者进行插管法治疗。插管法提供在临床上管理气道并且维持肺膨胀的最佳手段，但是其引入了重大的风险，包括归因于极度不舒适造成的患者的组织磨损、感染和镇静。因此，插管法近似被称为侵入式通气，并且插管法治疗的临床医师的决策必须仔细地考虑。对于要求呼吸支持的许多住院患者而言，导致插管法的不利副作用的风险可能超过益处。

鉴于侵入式通气的重大风险，已经从家庭护理通气发展出了备选方法，其提供通过气道施加支持的益处，但是使用诸如患者的嘴和鼻上的面罩或者气管切开插管的连接。该方法被称为非侵入式正压通气，或者简单地被称为非侵入式通气(“NIV”)。对于非侵入式通气而言，一些泄漏是期望的并且常常故意地被引入以便减少呼气末CO₂，所述呼气末CO₂否则将被患者再呼吸，因为单肢回路最经常被用于将通气机连接到非侵入式通气系统中的面罩。相比之下，侵入式通气通常使用双肢连接回路，其分离地承载呼出气体。这防止了侵入式通气中的CO₂的再呼吸，其因此要求没有泄漏。

对于非侵入式通气呼吸模式而言，在提供准确的体积递送的目标的情况下(诸如保证平均体积的压力支持(AVAPS)系统)，准确的呼气体积测量结果会是基本的。然而，准确的呼气体积测量难以在非侵入式通气系统中实现，因为在患者连接回路中存在体积损失。这些损失包括归因于连接回路依从性的瞬态压缩损失，以及归因于故意泄露流量的连续损失。在要么监测要么递送的体积准确度方面，回路损失在体积变得更小时甚至变得更显著。并且因此，这能够最终限制NIV对于较小的患者的适用性。如果损失能够被适合地标识、表征和补偿，那么体积测量准确度能够得到改进。并且非侵入式通气系统能够被扩展到较小的患者。

对体积损失的补偿要求关于回路中的依从性和泄露的信息。尽管能够确定故意泄露，诸如通过患者设置期间的校准，但是确定回路依从性对于NIV单肢回路是具挑战性的，因为存在泄漏。在侵入式通气系统中，可以通过完全地阻塞并且增压不具有泄漏的患者回路而在通气机设置期间测量患者回路的依从性。相反，设计在非侵入式通气系统中的故意泄漏，使得其不能够被容易地阻塞，因此总是确保CO₂在呼吸递送期间被适当地排出。因此，非侵入式通气机患者回路不能够以与侵入式患者回路相同的方式在不断增加的体积上容易地增压，其中泄露通常不是问题。

因此，在本领域中需要能够在存在泄漏的情况下估计患者-通气机连接回路的依从性从而改善体积估计和递送的非侵入式通气系统。

发明内容

本公开涉及用于在非侵入式通气机系统中在存在泄漏的情况下计算、测量和测试连接回路的依从性的创造性方法和系统。在本文中的各种实施例和实施方案涉及一种在患者-通气机回路中生成和利用随机流动波动的非侵入式通气机系统。起因于所述随机流动波动的流量和压力度量被用于估计依从性和泄露的回路参数。