[发明专利]在机械通气期间确定神经肌肉效率

说明书

本公开内容涉及用于确定正通过呼吸设备(1)进行机械通气的患者(3)的包括神经机械效率[NME]的至少一个生理参数的方法、计算机程序和呼吸设备。这通过以下操作来实现：在以第一通气辅助水平和不同的第二通气辅助水平对患者进行通气期间，获得(S2，S4)患者(3)的气道压力(P_aw)的样本、患者流量()的样本、由患者流量引起的肺容积(V)的变化的样本以及呼吸肌的电活动的样本；以及根据以不同的通气辅助水平获得的气道压力的样本、患者流量的样本、肺容积的变化的样本以及呼吸肌的电活动的样本来确定(S5)包括NME的至少一个生理参数。

技术领域

本发明总体涉及机械通气领域。更具体地，本发明涉及用于确定机械通气的患者的包括神经机械效率(NME)的生理参数的呼吸设备、方法和计算机程序。

背景技术

例如借助于机械通气机，可以使用机械通气为自主呼吸患者提供通气辅助。

近年来，已经发展了用于神经调节通气的技术，即，通过基于至少指示患者希望吸气和/或呼气的时间点的生物电信号控制通气机的呼吸气体供应来使由通气机提供给患者的通气模式适应于患者的呼吸努力的技术。这样的技术的示例是现在临床上成熟的神经调节通气辅助(NAVA)技术。

呼吸的动作由大脑的呼吸中枢控制，大脑的呼吸中枢决定每次呼吸的特征，包括时间和大小。呼吸中枢沿着膈神经发送信号，刺激膈肌细胞，从而导致肌肉收缩和膈穹顶下降。结果，气道中的压力下降，从而致使空气流入肺部。

关于NAVA，捕获膈的电活动(Eadi)，将膈的电活动馈送至支持NAVA的通气机，并用于与患者自身的呼吸努力同步且成比例地辅助患者的呼吸。由于通气机和膈的工作由同一信号控制，因此膈与支持NAVA的通气机之间的耦合同时进行。

神经调节通气辅助的挑战是在机械通气辅助与患者自身的吸气肌均对吸气有贡献时充分地确定患者的呼吸肌的去负荷水平或患者对吸气的贡献。尽管已经提出了用于预测患者呼吸肌的去负荷以及由患者的呼吸系统引起的阻力负荷和弹性负荷的方法，但是它们仍然存在未能示出患者的神经努力并且忽略了患者的肌无力的影响的缺点。

Bellani等在“Estimation of patient’s inspiratory effort from theelectrical activity of the diaphragm”,Crit Care Med.2013年6月；41(6):1483-91.doi:10.1097/CCM.0b013e31827caba0中解决了这个挑战。Bellani等提出了将由呼吸肌产生的压力与膈的电活动(Eadi)相关联以在呼气阻塞期间根据Eadi和气道压力来计算的指数，以估计患者的吸气努力。该指数(Bellani等将其称作Pmusc/Eadi指数)是将Eadi与由膈产生的压力相关联的比例系数，并因此构成膈的神经机械效率(NME)的量度。在下文中将把呼吸肌的电活动与呼吸肌产生的压力相关联的这个指数和其他指数称为NME。

与Bellani等人公开的方法相关联的问题是：该方法依赖于呼气阻塞操作。阻塞操作是会降低正在进行的通气治疗的效率并且对通气的患者造成不适的相当剧烈的干预。此外，尽管是有用的近似，但是在阻塞操作期间静态确定的NME指数不是在正常动态状况下对呼吸肌的神经机械效率的精确测量。