JP2000000307A - 少なくとも1つのパラメ―タの検出のための方法及び呼吸装置 - Google Patents
少なくとも1つのパラメ―タの検出のための方法及び呼吸装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 吸気作用における患者の吸気努力/吸気の試
みに関する患者の真の状況を検出することのできる方法
を提供すること。 【解決手段】 既知の装置圧と時間に関する圧力グラジ
エントを検出し、該圧力グラジエントは、吸気作用にお
ける患者により形成されるものであり、患者の肺におけ
る残留陽圧を検出し、信号を形成する。
みに関する患者の真の状況を検出することのできる方法
を提供すること。 【解決手段】 既知の装置圧と時間に関する圧力グラジ
エントを検出し、該圧力グラジエントは、吸気作用にお
ける患者により形成されるものであり、患者の肺におけ
る残留陽圧を検出し、信号を形成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸気作用における
患者の自発的試み、及び/又は吸気作用における患者の
自発的試みでの呼吸努力、に関する少なくとも1つのパ
ラメータを検出するための方法に関する。
患者の自発的試み、及び/又は吸気作用における患者の
自発的試みでの呼吸努力、に関する少なくとも1つのパ
ラメータを検出するための方法に関する。
【0002】また本発明は、患者とのつながりと、呼吸
補助、例えば患者に対して呼吸補助のもとで完全もしく
は部分的な自発的呼吸を促すための呼吸装置であって、
前記呼吸装置は、ガス流生成のためのガス流生成装置
と、圧力測定器と、ガス流測定器と、制御ユニットを含
んでおり、前記制御ユニットは、患者による吸気の試み
の検出とガス流生成装置の制御のために構成されている
呼吸装置に関する。
補助、例えば患者に対して呼吸補助のもとで完全もしく
は部分的な自発的呼吸を促すための呼吸装置であって、
前記呼吸装置は、ガス流生成のためのガス流生成装置
と、圧力測定器と、ガス流測定器と、制御ユニットを含
んでおり、前記制御ユニットは、患者による吸気の試み
の検出とガス流生成装置の制御のために構成されている
呼吸装置に関する。
【0003】
【従来の技術】通常の自発的吸入においては、呼吸のた
めの筋肉組織が肺に空気を引き込ませるために胸腔内に
負圧を引き起こす。呼吸の最初の100msにおいて形
成されるこの負圧は、延髄の呼吸中枢において形成され
る呼吸誘因に比例している。この呼吸誘因は、身体が順
番に必要としている酸素などに反映されるものである。
従って例えば重労働作業中に身体が多くの酸素量を必要
とする場合など、呼吸誘因が大きな場合には、深い呼吸
が引き起こされる。呼吸誘因に対する通常値は、最初の
100msにおける圧力において約2cmH2Oであ
る。呼気作用中は、筋肉組織は弛緩され、肺から空気が
吐かれる。
めの筋肉組織が肺に空気を引き込ませるために胸腔内に
負圧を引き起こす。呼吸の最初の100msにおいて形
成されるこの負圧は、延髄の呼吸中枢において形成され
る呼吸誘因に比例している。この呼吸誘因は、身体が順
番に必要としている酸素などに反映されるものである。
従って例えば重労働作業中に身体が多くの酸素量を必要
とする場合など、呼吸誘因が大きな場合には、深い呼吸
が引き起こされる。呼吸誘因に対する通常値は、最初の
100msにおける圧力において約2cmH2Oであ
る。呼気作用中は、筋肉組織は弛緩され、肺から空気が
吐かれる。
【0004】障害や疾患を負っている場合には、患者の
呼吸能力にとって、呼吸装置(通常は人工呼吸器)によ
る付加的な呼吸補助の必要性との妥協が余儀なくされ
る。これは例えば患者の呼吸能力が麻酔中に抑圧されて
いるようなケースである。
呼吸能力にとって、呼吸装置(通常は人工呼吸器)によ
る付加的な呼吸補助の必要性との妥協が余儀なくされ
る。これは例えば患者の呼吸能力が麻酔中に抑圧されて
いるようなケースである。
【0005】ここにおいて本明細書中の“患者”という
概念は、詳細には人のみならず家畜などの動物も含めて
肺呼吸の機能を備えた全ての生物を含むものである。
概念は、詳細には人のみならず家畜などの動物も含めて
肺呼吸の機能を備えた全ての生物を含むものである。
【0006】人工呼吸器は、トリガシステムを備えてお
り、これは、患者による吸入の試みが検出された時には
いつでも吸気作用(吸気相)を引き起こす。このトリガ
システムは、圧力の測定をベースにしてもよいし(この
場合は患者に人工呼吸器のトリガに十分な、圧力におけ
る兆候の生成が要求される)、流量の測定をベースにし
てもよい(この場合は患者に人工呼吸器のトリガに十分
なガス流の生成が要求される)。もちろんこのガス流
は、患者によって形成可能な負圧に依存して形成され
る。また前記圧力の測定とガス流の測定を組み合わせる
ことも可能である。
り、これは、患者による吸入の試みが検出された時には
いつでも吸気作用(吸気相)を引き起こす。このトリガ
システムは、圧力の測定をベースにしてもよいし(この
場合は患者に人工呼吸器のトリガに十分な、圧力におけ
る兆候の生成が要求される)、流量の測定をベースにし
てもよい(この場合は患者に人工呼吸器のトリガに十分
なガス流の生成が要求される)。もちろんこのガス流
は、患者によって形成可能な負圧に依存して形成され
る。また前記圧力の測定とガス流の測定を組み合わせる
ことも可能である。
【0007】人工呼吸器は、各患者毎に内科医によって
セットされた流量と圧力で呼吸ガスを供給する。例えば
内科医は、装置圧を次のようにセットすることができ
る。すなわちそれに対して患者が終末呼気陽圧(PEE
P)又は終末呼気陰圧(NEEP)の影響下におかれる
ようにセットされる。PEEPは周辺環境に係わる陽圧
に関係しており、そのため0cmH2Oからの範囲であ
り得る。内科医は、吸気時間と呼気時間の比を選択す
る。
セットされた流量と圧力で呼吸ガスを供給する。例えば
内科医は、装置圧を次のようにセットすることができ
る。すなわちそれに対して患者が終末呼気陽圧(PEE
P)又は終末呼気陰圧(NEEP)の影響下におかれる
ようにセットされる。PEEPは周辺環境に係わる陽圧
に関係しており、そのため0cmH2Oからの範囲であ
り得る。内科医は、吸気時間と呼気時間の比を選択す
る。
【0008】換言すれば患者は、人工呼吸器にガス流の
供給を促すトリガのためには吸気努力をする必要があ
る。もしも患者がこの努力を行うことが不可能な場合に
は、人工呼吸器は、基本的に患者の呼吸に係わる全ての
制御を果たさなければならない。しかしながらこのこと
が多くの患者にとってその生存のために必要なことであ
っても、それは同時に患者の呼吸筋肉組織の衰弱あるい
は最悪の場合には消耗にも結び付く。このことはひいて
は回復時間の延長と治療施設における大きな負担となる
(費用やベット占有率の点で)。
供給を促すトリガのためには吸気努力をする必要があ
る。もしも患者がこの努力を行うことが不可能な場合に
は、人工呼吸器は、基本的に患者の呼吸に係わる全ての
制御を果たさなければならない。しかしながらこのこと
が多くの患者にとってその生存のために必要なことであ
っても、それは同時に患者の呼吸筋肉組織の衰弱あるい
は最悪の場合には消耗にも結び付く。このことはひいて
は回復時間の延長と治療施設における大きな負担となる
(費用やベット占有率の点で)。
【0009】それ故に効果的なトリガリングは結果的
に、より早い回復と、呼吸補助からのより早い独立を患
者にもたらす。呼吸誘因に対する規模が、供給すべき呼
吸ガスをより多くする大きな吸気誘因で選択された場合
には、呼吸補助は患者ニーズにより良く合わせるること
ができる。
に、より早い回復と、呼吸補助からのより早い独立を患
者にもたらす。呼吸誘因に対する規模が、供給すべき呼
吸ガスをより多くする大きな吸気誘因で選択された場合
には、呼吸補助は患者ニーズにより良く合わせるること
ができる。
【0010】ここにおいて持ち上がる1つの問題は、肺
内部の残留陽圧に係わるものである。本発明では、この
残留陽圧をAuto−PEEPと称している。多くの要
因は、肺内部の残留陽圧の増進に結び付く。これらの要
因のいくつかは、肺の中の幾つかの部位の排気低下によ
る流動抵抗のような生理的なものである。その他の要因
は、吸気時間と呼気時間の比や呼吸数と換気量の比など
の装置関連のものである。
内部の残留陽圧に係わるものである。本発明では、この
残留陽圧をAuto−PEEPと称している。多くの要
因は、肺内部の残留陽圧の増進に結び付く。これらの要
因のいくつかは、肺の中の幾つかの部位の排気低下によ
る流動抵抗のような生理的なものである。その他の要因
は、吸気時間と呼気時間の比や呼吸数と換気量の比など
の装置関連のものである。
【0011】残留陽圧Auto−PEEPは、人工呼吸
器のトリガのためには人工呼吸器の一般セッティングに
おける予測値を越えて患者に克服を求められる真の圧力
グラジエントを引き起こす。患者は努力の増加を強いら
れ、呼吸ガスの供給は遅れる。
器のトリガのためには人工呼吸器の一般セッティングに
おける予測値を越えて患者に克服を求められる真の圧力
グラジエントを引き起こす。患者は努力の増加を強いら
れ、呼吸ガスの供給は遅れる。
【0012】それ故に最良の手法で呼吸を容易に可能に
するために、患者が吸気作用を開始した時をより確かに
検出する手法が求められている。
するために、患者が吸気作用を開始した時をより確かに
検出する手法が求められている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、吸気
作用における患者の吸気努力/吸気の試みに関する患者
の真の状況を検出することのできる方法を提供すること
である。
作用における患者の吸気努力/吸気の試みに関する患者
の真の状況を検出することのできる方法を提供すること
である。
【0014】また本発明の別の課題は、吸気作用におけ
る患者の予測される試みを検出することのできる方法を
提供することである。
る患者の予測される試みを検出することのできる方法を
提供することである。
【0015】さらに別の課題は、患者の吸気誘因のより
良好な検出を可能にする方法を提供することである。
良好な検出を可能にする方法を提供することである。
【0016】本発明のさらに付加的な課題は、患者の吸
気努力のより良好な検出を可能にする方法を提供するこ
とである。
気努力のより良好な検出を可能にする方法を提供するこ
とである。
【0017】さらに別の課題は、吸気作用における患者
の吸気努力/吸気試みのより良好な検出のために設計さ
れた呼吸装置を提供することである。
の吸気努力/吸気試みのより良好な検出のために設計さ
れた呼吸装置を提供することである。
【0018】
【課題を解決するための手段】前記課題は本発明によ
り、既知の装置圧と時間に関する圧力グラジエントを検
出し、;該圧力グラジエントは、吸気作用における患者
により形成されるものであり、患者の肺における残留陽
圧を検出し、信号を形成するようにして解決される。
り、既知の装置圧と時間に関する圧力グラジエントを検
出し、;該圧力グラジエントは、吸気作用における患者
により形成されるものであり、患者の肺における残留陽
圧を検出し、信号を形成するようにして解決される。
【0019】また前記課題は本発明により、呼吸周期毎
に呼気特性曲線を検出し、この検出された呼気特性曲線
から、患者による吸気作用での試みに関する信号成分を
抽出するようにして解決される。
に呼気特性曲線を検出し、この検出された呼気特性曲線
から、患者による吸気作用での試みに関する信号成分を
抽出するようにして解決される。
【0020】さらに前記課題は請求項9に記載の本発明
による呼吸装置によって解決される。
による呼吸装置によって解決される。
【0021】本発明の別の有利な実施例は従属請求項に
記載される。
記載される。
【0022】多くの利点と種々の情報は、吸気作用と肺
の残留陽圧における患者により生成される圧力グラジエ
ントの検出によって得られる。検出された値のグラフィ
ック描写は人工呼吸器のディスプレイ上あるいは別個の
モニタ上で表示可能である。真の状況のグラフィック表
示が利用できるならば、内科医は、人工呼吸器の応答遅
延に合わせた患者ニーズに答えるべく真の呼吸努力を評
価することができる。それにより内科医は、この真の状
況が患者の治療に何らかの変更を必要とするかどうかの
決定を下すことができる。
の残留陽圧における患者により生成される圧力グラジエ
ントの検出によって得られる。検出された値のグラフィ
ック描写は人工呼吸器のディスプレイ上あるいは別個の
モニタ上で表示可能である。真の状況のグラフィック表
示が利用できるならば、内科医は、人工呼吸器の応答遅
延に合わせた患者ニーズに答えるべく真の呼吸努力を評
価することができる。それにより内科医は、この真の状
況が患者の治療に何らかの変更を必要とするかどうかの
決定を下すことができる。
【0023】遅延と呼吸努力は、残留陽圧Auto−P
EEPのレベルに対する圧力グラジエントの第1外挿に
よって算出可能である。
EEPのレベルに対する圧力グラジエントの第1外挿に
よって算出可能である。
【0024】患者の呼気特性曲線、詳細にはガス流特性
曲線の検出は、肺の中の状況に基づいた情報の抽出を可
能にする。特に吸気作用における何らかの開始された努
力は、特性曲線中に変化をもたらす。1つ又はそれ以上
の呼吸における特性曲線の変化部分の分析によって、連
続した呼吸周期において吸気作用の努力を予測すること
が可能となる。基本的に特性曲線のリアルタイムの分析
は、特性曲線中の変化が患者の吸入の試みの開始を示唆
した場合の、トリガ信号の形成に用いることができる。
曲線の検出は、肺の中の状況に基づいた情報の抽出を可
能にする。特に吸気作用における何らかの開始された努
力は、特性曲線中に変化をもたらす。1つ又はそれ以上
の呼吸における特性曲線の変化部分の分析によって、連
続した呼吸周期において吸気作用の努力を予測すること
が可能となる。基本的に特性曲線のリアルタイムの分析
は、特性曲線中の変化が患者の吸入の試みの開始を示唆
した場合の、トリガ信号の形成に用いることができる。
【0025】このことは有利には前述した方法の組み合
わせによっても可能である。
わせによっても可能である。
【0026】また前述した呼吸装置は基本的には、前述
した方法のいくつかを実行し得るように構成された検出
ユニットを備えた従来式の人工呼吸器からなっていても
よい。
した方法のいくつかを実行し得るように構成された検出
ユニットを備えた従来式の人工呼吸器からなっていても
よい。
【0027】
【発明の実施の形態】次に本発明を図面に基づき以下に
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【0028】図1には呼吸特性曲線2が残留陽圧(Auto
-PEEP)4と終末呼気装置圧(apparatus-PEEP)6とト
リガリングレベル8に関連して示されている。患者が吸
気作用を開始した場合には、患者は残留陽圧(Auto-PEE
P)4と終末呼気装置圧(apparatus-PEEP)6の間の圧
力グラジエントを最初に越えなければならない。終末呼
気装置圧(apparatus-PEEP)6とトリガリングレベル8
の間の圧力の差(呼吸特性曲線2の下降側縁)は、人工
呼吸器が呼吸補助を供給する前に(呼吸特性曲線2の上
昇即縁)越えなければならない。
-PEEP)4と終末呼気装置圧(apparatus-PEEP)6とト
リガリングレベル8に関連して示されている。患者が吸
気作用を開始した場合には、患者は残留陽圧(Auto-PEE
P)4と終末呼気装置圧(apparatus-PEEP)6の間の圧
力グラジエントを最初に越えなければならない。終末呼
気装置圧(apparatus-PEEP)6とトリガリングレベル8
の間の圧力の差(呼吸特性曲線2の下降側縁)は、人工
呼吸器が呼吸補助を供給する前に(呼吸特性曲線2の上
昇即縁)越えなければならない。
【0029】残留陽圧(Auto-PEEP)4と終末呼気装置
圧(apparatus-PEEP)6の間のギャップは、それぞれの
結果を有している。このギャップを越えるのに要する時
間は、呼吸補助が供給される前に不必要な遅延Δtを引
き起こす。領域10は患者が呼吸補助を得るためになさ
なければならない、付加的な呼吸努力に相応する。呼吸
誘因を検出するためのいくつかの試み(図2参照)では
前記遅延時間Δtよりも大きい遅延でもって行われる。
この呼吸誘因は、吸気作用における最初の100msで
検出可能であるが、遅延時間Δt自体は、最後の200
〜250msであってもよい。その結果呼吸誘因の検出
は250〜350msの経過後までは行われない。検出
された呼吸誘因が、患者の真の呼吸ニーズに本当に相応
しているかの真偽はさほど重要ではない。
圧(apparatus-PEEP)6の間のギャップは、それぞれの
結果を有している。このギャップを越えるのに要する時
間は、呼吸補助が供給される前に不必要な遅延Δtを引
き起こす。領域10は患者が呼吸補助を得るためになさ
なければならない、付加的な呼吸努力に相応する。呼吸
誘因を検出するためのいくつかの試み(図2参照)では
前記遅延時間Δtよりも大きい遅延でもって行われる。
この呼吸誘因は、吸気作用における最初の100msで
検出可能であるが、遅延時間Δt自体は、最後の200
〜250msであってもよい。その結果呼吸誘因の検出
は250〜350msの経過後までは行われない。検出
された呼吸誘因が、患者の真の呼吸ニーズに本当に相応
しているかの真偽はさほど重要ではない。
【0030】図2には、呼吸誘因を検出するための手法
が示されている。残留陽圧(Auto-PEEP)4と、終末呼
気装置圧(apparatus-PEEP)6とトリガリングレベル8
に対するラインは図1の場合と同じである。この場合呼
吸特性曲線12が図1の呼吸特性曲線2に相応してい
る。
が示されている。残留陽圧(Auto-PEEP)4と、終末呼
気装置圧(apparatus-PEEP)6とトリガリングレベル8
に対するラインは図1の場合と同じである。この場合呼
吸特性曲線12が図1の呼吸特性曲線2に相応してい
る。
【0031】トリガリングレベル8が吸入において患者
の試みに達すると、呼吸補助の供給は時間tmだけ(例
えば100ms)遅延する可能性がある。この期間の間
患者はその肺の中で負圧の生成を継続する。この負圧
(トリガリングレベル8とトリガリングレベル14の間
の差分)はΔPで表される。これは呼吸誘因の要素とな
り得る。この検出されたトリガリングレベルに係わる圧
力差ΔPに対する角度も検出可能であり、これは圧力グ
ラジエントと称される。残留陽圧(Auto-PEEP)4との
交差は補外によって確立可能であり、図1の遅延時間Δ
tと吸気努力10も検出可能である。
の試みに達すると、呼吸補助の供給は時間tmだけ(例
えば100ms)遅延する可能性がある。この期間の間
患者はその肺の中で負圧の生成を継続する。この負圧
(トリガリングレベル8とトリガリングレベル14の間
の差分)はΔPで表される。これは呼吸誘因の要素とな
り得る。この検出されたトリガリングレベルに係わる圧
力差ΔPに対する角度も検出可能であり、これは圧力グ
ラジエントと称される。残留陽圧(Auto-PEEP)4との
交差は補外によって確立可能であり、図1の遅延時間Δ
tと吸気努力10も検出可能である。
【0032】圧力グラジエントの補外は、図2に線形的
に示されている。しかしながら前述の説明から明らかに
わかるように、呼吸誘因はこの期間中(300〜350
ms)必ずしも線形である必要はない。それ故にその他
の非線形的な補外を残留陽圧(Auto-PEEP)4との交差
の検出に用いてもよい。圧力グラジエントに関する補外
を行うことも可能である。大きな圧力グラジエント(期
間tm中の圧力差ΔPが大である)は線形的な補外に従
属し得る。それに対して小さな圧力グラジエントは、圧
力グラジエントの従属関数で補外可能である。これは残
留陽圧(Auto-PEEP)4として増加し補外特性曲線12
Aに近接する。
に示されている。しかしながら前述の説明から明らかに
わかるように、呼吸誘因はこの期間中(300〜350
ms)必ずしも線形である必要はない。それ故にその他
の非線形的な補外を残留陽圧(Auto-PEEP)4との交差
の検出に用いてもよい。圧力グラジエントに関する補外
を行うことも可能である。大きな圧力グラジエント(期
間tm中の圧力差ΔPが大である)は線形的な補外に従
属し得る。それに対して小さな圧力グラジエントは、圧
力グラジエントの従属関数で補外可能である。これは残
留陽圧(Auto-PEEP)4として増加し補外特性曲線12
Aに近接する。
【0033】呼吸補助の適切な適合化によって、残留陽
圧(Auto-PEEP)と終末呼気装置圧(apparatus-PEEP)
は図3に示されているように相互に近接させることも可
能である。この図3では残留陽圧(Auto-PEEP)は4A
で示され、終末呼気装置圧(apparatus-PEEP)は6Aで
示されている。トリガリングレベルは8Aで示されてお
り、さらに吸気特性曲線は16で示されている。図3で
は、患者が呼吸補助を受ける前の遅延時間Δtが図1の
ものよりもさらに短くなっており、さらに付加的な吸気
努力18も著しく低減している。
圧(Auto-PEEP)と終末呼気装置圧(apparatus-PEEP)
は図3に示されているように相互に近接させることも可
能である。この図3では残留陽圧(Auto-PEEP)は4A
で示され、終末呼気装置圧(apparatus-PEEP)は6Aで
示されている。トリガリングレベルは8Aで示されてお
り、さらに吸気特性曲線は16で示されている。図3で
は、患者が呼吸補助を受ける前の遅延時間Δtが図1の
ものよりもさらに短くなっており、さらに付加的な吸気
努力18も著しく低減している。
【0034】呼吸捕縄の適合化は、以下に述べる1つ又
は複数の変更からなる。残留陽圧(Auto-PEEP)に対す
る終末呼気装置圧(apparatus-PEEP)の適合化は、有利
には残留陽圧(Auto-PEEP)の割合(例えば70〜90
%)で実施することが可能である。この結果患者に対す
るトリガリングの改善と吸気努力の低減が得られる。そ
れによって患者の呼吸は容易となり、残留陽圧(Auto-P
EEP)も減少する。残留陽圧(Auto-PEEP)と終末呼気装
置圧(apparatus-PEEP)の連続した監視は、両方を低レ
ベルまで十分に低減させることを可能にする。
は複数の変更からなる。残留陽圧(Auto-PEEP)に対す
る終末呼気装置圧(apparatus-PEEP)の適合化は、有利
には残留陽圧(Auto-PEEP)の割合(例えば70〜90
%)で実施することが可能である。この結果患者に対す
るトリガリングの改善と吸気努力の低減が得られる。そ
れによって患者の呼吸は容易となり、残留陽圧(Auto-P
EEP)も減少する。残留陽圧(Auto-PEEP)と終末呼気装
置圧(apparatus-PEEP)の連続した監視は、両方を低レ
ベルまで十分に低減させることを可能にする。
【0035】吸気時間と、供給された呼吸ガスの排気の
ために肺に何度も与えられる呼気時間の適合化は、残留
陽圧(Auto-PEEP)の低減を可能にする。供給された呼
吸ガス又は換気量に対するガス流特性曲線は、相応の効
果を達成するために選択的に変更されてもよい。ここに
おいて簡素な適合化は、ポジティブなトレンドを達成す
るのに十分である(すなわち残留陽圧(Auto-PEEP)の
低減と共に遅延の低減と吸気努力の低減が得られる)。
ために肺に何度も与えられる呼気時間の適合化は、残留
陽圧(Auto-PEEP)の低減を可能にする。供給された呼
吸ガス又は換気量に対するガス流特性曲線は、相応の効
果を達成するために選択的に変更されてもよい。ここに
おいて簡素な適合化は、ポジティブなトレンドを達成す
るのに十分である(すなわち残留陽圧(Auto-PEEP)の
低減と共に遅延の低減と吸気努力の低減が得られる)。
【0036】図4には患者の吸気作用での試みに関する
主要な情報が得られる本発明の選択的な方法が示されて
いる。図4のダイヤグラムではガス流Φが時間tに関し
てプロットされている。呼気特性曲線20は、呼気作用
中に患者の肺から流出する呼吸ガスを表している。
主要な情報が得られる本発明の選択的な方法が示されて
いる。図4のダイヤグラムではガス流Φが時間tに関し
てプロットされている。呼気特性曲線20は、呼気作用
中に患者の肺から流出する呼吸ガスを表している。
【0037】基本的にこの呼気特性曲線20は、装置の
関連する呼気作用中に呼吸装置が記録しているイベント
を表している。定義上、患者が新たな呼吸を引き起こす
まで呼気作用は呼吸装置に対して終了しない。前述の説
明から明らかなように、患者は既に早期時点において吸
気の試みを開始している。それ故にこの吸気の試みは、
定義上、呼気相の終端にて発生する。
関連する呼気作用中に呼吸装置が記録しているイベント
を表している。定義上、患者が新たな呼吸を引き起こす
まで呼気作用は呼吸装置に対して終了しない。前述の説
明から明らかなように、患者は既に早期時点において吸
気の試みを開始している。それ故にこの吸気の試みは、
定義上、呼気相の終端にて発生する。
【0038】図中の吸気特性曲線20中の拡大して示さ
れている部分22は、当該曲線中の変動が生じている箇
所を示している。これらの変動のうちのいくつかは、患
者による吸気の試みの結果として現われたものである。
れている部分22は、当該曲線中の変動が生じている箇
所を示している。これらの変動のうちのいくつかは、患
者による吸気の試みの結果として現われたものである。
【0039】幾つかの結論、特に2つ以上の個吸収器に
おける相応の領域に基づいた結論は、呼吸特性曲線20
の該当する部分の分析から推断できる。特に患者に関す
る変動は、フィルタリング可能である。
おける相応の領域に基づいた結論は、呼吸特性曲線20
の該当する部分の分析から推断できる。特に患者に関す
る変動は、フィルタリング可能である。
【0040】それらは後続する呼吸周期、例えば吸気の
試み、患者の通常の負圧生成前の呼吸補助のトリガ、ト
リガリングに要するガス流の変化などにおける関連する
変化を明らかにするために呼吸装置の説明でも用いられ
る。
試み、患者の通常の負圧生成前の呼吸補助のトリガ、ト
リガリングに要するガス流の変化などにおける関連する
変化を明らかにするために呼吸装置の説明でも用いられ
る。
【0041】これらの変化は“断定”を下すために、す
なわち次の呼吸周期においてなされる吸気の試みの予測
時点ないし予測時間の計算のために用いられてもよい。
このことは予測時点での呼吸装置の作動による支援を可
能にする。それにより呼吸装置は通常よりもさらにセン
シティブにガス流供給のトリガリングを実行する。
なわち次の呼吸周期においてなされる吸気の試みの予測
時点ないし予測時間の計算のために用いられてもよい。
このことは予測時点での呼吸装置の作動による支援を可
能にする。それにより呼吸装置は通常よりもさらにセン
シティブにガス流供給のトリガリングを実行する。
【0042】図5には本発明による呼吸装置の1実施例
が示されている。この呼吸装置24は、患者26と接続
され、患者に呼吸補助を供給している。この呼吸装置2
4はベンチレータ28からなっており、このベンチレー
タ28は、呼吸ガスを吸気チューブ30と患者チューブ
32を介して患者26に供給している。呼出された呼吸
ガスは、患者チューブ32と呼気チューブ34を介して
ベンチレータ28に戻される。呼吸装置24は、ユーザ
インターフェース36を含んでおり、これによって内科
医は、そのコントロールノブ38を用いてベンチレータ
28に対し、適合する作動モードと呼吸ガスパラメータ
のプログラミングが可能である。視覚的情報はディスプ
レイ40に映し出される。例えば作動モードをプログラ
ミングされたベンチレータ28は、測定したパラメー
タ、例えば流量、圧力、ガス成分や、前述した本発明に
よる方法によって検出された、残留陽圧(Auto-PEE
P)、終末呼気装置圧(apparatus-PEEP)、圧力グラジ
エント、補外処理された圧力グラジエント、呼気特性曲
線などのパラメータも表示することができる。
が示されている。この呼吸装置24は、患者26と接続
され、患者に呼吸補助を供給している。この呼吸装置2
4はベンチレータ28からなっており、このベンチレー
タ28は、呼吸ガスを吸気チューブ30と患者チューブ
32を介して患者26に供給している。呼出された呼吸
ガスは、患者チューブ32と呼気チューブ34を介して
ベンチレータ28に戻される。呼吸装置24は、ユーザ
インターフェース36を含んでおり、これによって内科
医は、そのコントロールノブ38を用いてベンチレータ
28に対し、適合する作動モードと呼吸ガスパラメータ
のプログラミングが可能である。視覚的情報はディスプ
レイ40に映し出される。例えば作動モードをプログラ
ミングされたベンチレータ28は、測定したパラメー
タ、例えば流量、圧力、ガス成分や、前述した本発明に
よる方法によって検出された、残留陽圧(Auto-PEE
P)、終末呼気装置圧(apparatus-PEEP)、圧力グラジ
エント、補外処理された圧力グラジエント、呼気特性曲
線などのパラメータも表示することができる。
【0043】ユーザインターフェース36は、ベンチレ
ータ28内に集積化されてもよいし、コード、赤外線、
電波などで通信されるようにしてもよい。このユーザイ
ンターフェース36は最初に、ベンチレータ28内の制
御ユニット42と通信する。制御ユニット42は、ベン
チレータ28内の全ての機能をコントロールし、測定
器、トランスデューサ、センサからの全ての測定値をベ
ンチレータ28へ収集しする(あるいはベンチレータ2
8とコンタクトさせる)。
ータ28内に集積化されてもよいし、コード、赤外線、
電波などで通信されるようにしてもよい。このユーザイ
ンターフェース36は最初に、ベンチレータ28内の制
御ユニット42と通信する。制御ユニット42は、ベン
チレータ28内の全ての機能をコントロールし、測定
器、トランスデューサ、センサからの全ての測定値をベ
ンチレータ28へ収集しする(あるいはベンチレータ2
8とコンタクトさせる)。
【0044】呼吸ガス(1つ又は複数のガス)は、第1
ガスコネクタ46A、第2ガスコネクタ46B、第3ガ
スコネクタ46Cに供給される。接続された複数のガス
(ないし1つのガス)の流量と圧力は、ガス流生成装置
44によって調整され、混合チャンバ48において呼吸
ガスに混合され、吸気チューブ30を介して患者26に
供給される。ベンチレータ28の吸気側部位の呼吸ガス
圧力は、第1圧力計50によって測定される。また流量
は第1流量計52によって測定される(基本的に圧力と
流量は、ガス流生成装置から得られる)。
ガスコネクタ46A、第2ガスコネクタ46B、第3ガ
スコネクタ46Cに供給される。接続された複数のガス
(ないし1つのガス)の流量と圧力は、ガス流生成装置
44によって調整され、混合チャンバ48において呼吸
ガスに混合され、吸気チューブ30を介して患者26に
供給される。ベンチレータ28の吸気側部位の呼吸ガス
圧力は、第1圧力計50によって測定される。また流量
は第1流量計52によって測定される(基本的に圧力と
流量は、ガス流生成装置から得られる)。
【0045】ベンチレータ28の呼気側の圧力は、第2
圧力計54によって検出され、流量は第2流量計56に
よって検出される。制御ユニット42によってコントロ
ールされる呼気バルブ58はガスの排出量、詳細には終
末呼気装置圧(apparatus-PEEP)を調整する。
圧力計54によって検出され、流量は第2流量計56に
よって検出される。制御ユニット42によってコントロ
ールされる呼気バルブ58はガスの排出量、詳細には終
末呼気装置圧(apparatus-PEEP)を調整する。
【0046】計算ユニット60は、制御ユニット42内
に配置される。この計算ユニット60は、必要な信号分
析を実行し、前述した方法の1つ又は複数の実行に必要
な計算を行うように構成されている。特にこの計算ユニ
ット60は、残留陽圧(Auto-PEEP)、圧力グラジエン
ト、補外計算、遅延計算、吸気努力の計算、呼気特性曲
線の計算と分析を行う。
に配置される。この計算ユニット60は、必要な信号分
析を実行し、前述した方法の1つ又は複数の実行に必要
な計算を行うように構成されている。特にこの計算ユニ
ット60は、残留陽圧(Auto-PEEP)、圧力グラジエン
ト、補外計算、遅延計算、吸気努力の計算、呼気特性曲
線の計算と分析を行う。
【0047】制御ユニット42は、計算ユニット60が
行うことのできる種々の計算分析の変更も可能であり、
またベンチレータ28セッティング内容の可能な変更を
ディスプレイ40上に提示することもできる。選択的に
もしくは複合的に、制御ユニット42は、計算ユニット
60によって確認された状況に関するコントロール信
号、トリガ信号の自動的な生成のために付加的な変更を
加えることも可能である(特に前述したようなベンチレ
ータ28の適合化や作動モードなど)。
行うことのできる種々の計算分析の変更も可能であり、
またベンチレータ28セッティング内容の可能な変更を
ディスプレイ40上に提示することもできる。選択的に
もしくは複合的に、制御ユニット42は、計算ユニット
60によって確認された状況に関するコントロール信
号、トリガ信号の自動的な生成のために付加的な変更を
加えることも可能である(特に前述したようなベンチレ
ータ28の適合化や作動モードなど)。
【0048】この適合化のレベルと個々の状況において
適切な尺度は、ある一定のプリセット状況の順守のもと
で調整が可能である。人工的なニューラルネットワーク
や相応のテクノロジを用いることにより、制御ユニット
42は、作動モードに変更が必要となった場合のより正
確な識別や、作動モードにおける最も有利な変更のより
確かな提示を逐次指示することができる。
適切な尺度は、ある一定のプリセット状況の順守のもと
で調整が可能である。人工的なニューラルネットワーク
や相応のテクノロジを用いることにより、制御ユニット
42は、作動モードに変更が必要となった場合のより正
確な識別や、作動モードにおける最も有利な変更のより
確かな提示を逐次指示することができる。
【0049】ベンチレータとして前述された呼吸装置は
同じように、麻酔装置や人工呼吸器、呼吸補助のための
その他の設備などに付属するものであってもよい。
同じように、麻酔装置や人工呼吸器、呼吸補助のための
その他の設備などに付属するものであってもよい。
【図1】トリガリング、トリガリング遅延、及び吸気作
用における患者の試みを表した図である。
用における患者の試みを表した図である。
【図2】患者の呼吸誘因の検出手法の1つを示した図で
ある。
ある。
【図3】適応調整されたAuto-PEEPとapparatus-PEEPを
示した図である。
示した図である。
【図4】呼気特性曲線を示した図である。
【図5】本発明による呼吸装置の実施例を示した図であ
る。
る。
4 残留陽圧 6 終末呼気装置圧 8 トリガリングレベル 24 呼吸装置 26 患者 28 ベンチレータ 30 吸気チューブ 32 患者チューブ 34 呼気チューブ 36 ユーザインターフェース 40 ディスプレイ 42 制御ユニット 44 ガス流生成装置 46 ガスコネクタ 48 混合チャンバ
Claims (12)
- 【請求項1】 吸気作用における患者の自発的試み、及
び/又は吸気作用における患者の自発的試みでの呼吸努
力、に関する少なくとも1つのパラメータを検出するた
めの方法において、 既知の装置圧(8)と時間(tm)に関する圧力グラジ
エント(ΔP/tm)を検出し、;該圧力グラジエント
(ΔP/tm)は、吸気作用において患者により形成さ
れるものであり、 患者の肺における残留陽圧(Auto-PEEP)(4)を検出
し、信号を形成することを特徴とする方法。 - 【請求項2】 前記出力信号は、検出された圧力グラジ
エント(ΔP/tm)と検出された残留陽圧(4)に対
応する情報からなる、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 検出された圧力グラジエント(ΔP/t
m)は、検出された残留陽圧(4)を考慮して補外され
る、請求項1又は2記載の方法。 - 【請求項4】 装置圧(6)と残留陽圧(4)にそれぞ
れ交差する外挿された圧力グラジエント(12A)間の
遅延時間(Δt)を検出し、この遅延時間(Δt)に関
する情報を出力信号に含ませる、請求項3記載の方法。 - 【請求項5】 外挿された圧力グラジエント(12A)
と残留陽圧(4)の間の領域(10)を検出し、この領
域(10)に関する情報を出力信号に含ませる、請求項
3又は4記載の方法。 - 【請求項6】 前記出力信号をディスプレイ(40)上
に表示する、請求項1〜5いずれか1項記載の方法。 - 【請求項7】 吸気作用における患者の自発的試み、及
び/又は吸気作用における患者の自発的試みでの呼吸努
力、に関する少なくとも1つのパラメータを検出するた
めの方法において、 呼吸周期毎に呼気特性曲線(20)を検出し、 この検出された呼気特性曲線から、患者による吸気作用
での試みに関する信号成分を抽出することを特徴とする
方法。 - 【請求項8】 吸気作用における次の試みで吸気毎の予
測スタートを検出し、患者の吸気作用における次の試み
の予測時間で請求項1〜6に記載の方法を実行する、請
求項7記載の方法。 - 【請求項9】 患者(26)とのつながりと、呼吸補
助、例えば患者(26)に対して呼吸補助のもとで完全
もしくは部分的な自発的呼吸を促すための呼吸装置(2
4)であって、 前記呼吸装置(24)は、ガス流生成のためのガス流生
成装置(44)と、圧力測定器(50,54)と、ガス
流測定器(52,56)と、制御ユニット(42)を含
んでおり、前記制御ユニット(42)は、患者(26)
による吸気の試みの検出とガス流生成装置(44)の制
御のために構成されている形式のものにおいて、 前記制御ユニット(42)が前記請求項1〜8に記載の
方法を実行するために構成された計算ユニット(60)
を含んでいることを特徴とする呼吸装置。 - 【請求項10】 前記計算ユニット(60)は、前記請
求項4〜5に基づく方法を実行するために構成されてお
り、前記制御ユニット(42)は、パラメータを所定の
通常値範囲と比較し、さらに前記制御ユニット(42)
は、パラメータが通常値範囲から外れている場合に、ガ
ス流ユニット(44)に、所定の残留陽圧(Auto-PEEP,
4;4A)の所定の割合からなる終末呼気装置圧(apparatus
-PEEP,6;6A)を生じさせる、請求項9記載の呼吸装置。 - 【請求項11】 前記計算ユニット(60)は、前記請
求項4又は5に基づく方法を実行するために構成されて
おり、前記制御ユニット(42)は、パラメータを所定
の通常値範囲と比較し、さらに前記制御ユニット(4
2)は、パラメータがこの通常値範囲から外れている場
合には、吸気時間、呼気時間、流量、換気量などの1つ
又は複数の呼吸補助パラメータの変化量を計算する、請
求項9記載の呼吸装置。 - 【請求項12】 前記計算ユニット(60)は、前記請
求項8に基づく方法を実行するために構成されており、
前記制御ユニット(42)は、吸気作用の予測される開
始において、吸気作用の自発的試みの容易な検出のため
に、吸気作用の開始予測時点にてガス流生成装置にガス
流を発生させる、請求項9記載の呼吸装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9801427A SE9801427D0 (sv) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | Förfarande för bestämning av minst en parameter samt en andningsapparat |
SE9801427-7 | 1998-04-23 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000000307A true JP2000000307A (ja) | 2000-01-07 |
Family
ID=20411066
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11114922A Pending JP2000000307A (ja) | 1998-04-23 | 1999-04-22 | 少なくとも1つのパラメ―タの検出のための方法及び呼吸装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6240920B1 (ja) |
EP (1) | EP0956877B1 (ja) |
JP (1) | JP2000000307A (ja) |
DE (1) | DE69913025T2 (ja) |
SE (1) | SE9801427D0 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008516702A (ja) * | 2004-10-20 | 2008-05-22 | レスメド リミテッド | 無効吸気努力を検出し患者と人工呼吸器の相互作用を改善する方法および装置 |
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SE9904382D0 (sv) | 1999-12-02 | 1999-12-02 | Siemens Elema Ab | High Frequency Oscillation Patient Ventilator System |
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SE0102221D0 (sv) * | 2001-06-19 | 2001-06-19 | Siemens Elema Ab | Method for assessing pulmonary stress and a breathing apparatus |
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USD638852S1 (en) | 2009-12-04 | 2011-05-31 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Ventilator display screen with an alarm icon |
USD649157S1 (en) | 2009-12-04 | 2011-11-22 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Ventilator display screen with a user interface |
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US9119925B2 (en) | 2009-12-04 | 2015-09-01 | Covidien Lp | Quick initiation of respiratory support via a ventilator user interface |
US9262588B2 (en) | 2009-12-18 | 2016-02-16 | Covidien Lp | Display of respiratory data graphs on a ventilator graphical user interface |
US8499252B2 (en) | 2009-12-18 | 2013-07-30 | Covidien Lp | Display of respiratory data graphs on a ventilator graphical user interface |
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US8607788B2 (en) * | 2010-06-30 | 2013-12-17 | Covidien Lp | Ventilator-initiated prompt regarding auto-PEEP detection during volume ventilation of triggering patient exhibiting obstructive component |
US8607790B2 (en) * | 2010-06-30 | 2013-12-17 | Covidien Lp | Ventilator-initiated prompt regarding auto-PEEP detection during pressure ventilation of patient exhibiting obstructive component |
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US8595639B2 (en) | 2010-11-29 | 2013-11-26 | Covidien Lp | Ventilator-initiated prompt regarding detection of fluctuations in resistance |
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