[发明专利]用于呼吸能量实时评估的系统和方法以及闭环控制器

说明书

技术领域

在医疗保健领域中，机械通气机可以是被设计为机械地将可呼吸的空气移入并移出肺从而为生理上不能呼吸或呼吸不充分的患者提供呼吸机制的任何机器。通气机主要被用于重症监护医务工作、家庭护理以及急诊医务工作(例如，独立的单元)以及用于麻醉中(例如，麻醉机的部件)。

背景技术

在任何给定的一天，在美国35000名患者可能使用通气机，并且全世界100000名患者可能使用通气机。如果通气机不存在几乎所有这些患者将会死亡。这些被通气患者中，大约7-10％将会经历由于系统设置中的错误和患者的肺功能评估的不准确而引起的来自通气机系统的并发症。因此，对于医学人员来说，选择各种通气机设置的合适值以便为具体患者在具体时间段提供有效的人工通气总体上是一项艰巨的任务。对通气机的设置可以涉及潮气量、呼吸率、压力读数等的值。

发明内容

示范性实施例涉及一种方法，所述方法用于：检索呼吸参考值；经由通气机来评估测试对象的呼吸值；识别所述呼吸参考值与所述测试对象的所述呼吸值之间的差；并且基于所识别的差来生成设置调整值以调整对所述通气机的设置。

另一示范性实施例涉及一种系统，所述系统具有数据检索部件和处理部件，所述数据检索部件用于检索呼吸参考值，所述处理部件被配置为：经由通气机来评估测试对象的呼吸值；识别所述呼吸参考值与所述测试对象的所述呼吸值之间的差；并且基于所识别的差来生成设置调整值以调整对所述通气机的设置。

另一示范性实施例涉及一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质包括能由处理器执行的一组指令。所述一组指令至少能用于：检索呼吸参考值；经由通气机来评估测试对象的呼吸值；识别所述呼吸参考值与所述测试对象的所述呼吸值之间的差；并且基于所识别的差来来生成设置调整值以调整对所述通气机的设置。

附图说明

图1示出了根据本文描述的示范性实施例的用于评估被通气患者的呼吸努力并提供适当的设置值的示范性闭环系统；

图2示出了根据本文描述的示范性实施例的用于评估被通气患者的呼吸努力并提供适当的设置值的示范性方法；

图3a-3d示出了根据本文描述的示范性实施例的对被测试的肺的气道阻力(R)和该肺的顺应性(C)的实时估计的示范性图形；

图4a-4d示出了根据本文描述的示范性实施例的对在肺测试期间的胸肌压力(P_mus)和呼吸能量值(PoB)的实时估计的示范性图形；

图5a-5d示出了根据本文描述的示范性实施例的被测试的肺的快速(例如，2秒内)实时估计R和C值的示范性图形；

图6示出了根据本文描述的示范性实施例的PoB控制器的实时性能的示范性图形；

图7示出了根据示范性实施例的系统的示意图。

具体实施方式

可以参考示范性实施例的下文描述和相关附图进一步地理解示范性实施例，其中，相似的元件以相同的附图标记被提供。示范性实施例涉及用于评估被通气患者的呼吸能量(“PoB”)的系统和方法。患者的PoB可以取决于任何数量的变量，例如但不限于，肺的质量、肺的强度等。此外，示范性系统和方法为通气机系统提供诸如系统设置和值的支持性信息。

具体地，示范性系统和方法利用闭环反馈控制系统以便自动地且无创地地评估被通气患者正在做出多大努力。该努力的评估向用户(例如，临床医生、护理提供者、医院人员等)给出通气机系统的适当设置值以做出关于通气机的功能选择以及对这些功能的任何调整的决策。或者，本文描述的示范性系统和方法还可以在没有用户介入的情况下自动地执行这些功能的选择和调整。

如将在下文中更详细地描述的，这些示范性系统和方法使用优化算法结合闭环控制系统来确定患者的肺变量，例如压力和容量。基于这些所确定的变量，所述系统和方法将提供对通气机设置的调整以达到期望的呼吸水平。此外，由所述系统和方法执行的所述评估允许用户容易地识别通气切断(例如，患者对通气机系统的依赖性的减小)的候选。