用于輔助進(jìn)行氣道清除的方法和裝置制造方法
【專利摘要】一種輔助患者進(jìn)行氣道清除的方法包括：在注氣階段期間向患者提供正壓注氣氣流；在完成注氣階段之后，令所述患者進(jìn)入呼氣保持狀態(tài)，在所述呼氣保持狀態(tài)中防止所述患者呼氣；當(dāng)所述患者處于呼氣保持狀態(tài)時，向患者提供腹部快速按壓；終止所述呼氣保持狀態(tài)；并且在終止所述呼氣保持狀態(tài)之后，在排氣階段期間向患者提供負(fù)壓排氣氣流。
【專利說明】用于輔助進(jìn)行氣道清除的方法和裝置
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本專利申請依據(jù)35U.S.C.§ 119 (e)要求享有2011年6月29日提交的美國臨時申請N0.61/502357的優(yōu)先權(quán)，在此通過引用將其內(nèi)容并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及用于輔助受試者清除他或她的氣道(即咳嗽)的方法和裝置，具體而言，涉及包括與手動輔助咳嗽同步的呼氣保持特點的注排氣方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0004]咳嗽，也被稱作“氣道清除”，對大多數(shù)人來說是日常生活的正常功能。圖1中繪制了能夠正?？人缘慕】祩€體的典型咳嗽序列。如圖1中所示，在吸氣階段，吸入的氣體通過氣管被緩慢地(例如，速度小于1LPS)吸入到肺中。然后，在壓縮階段，個體遮蓋氣管的聲門閉合，個體的呼氣肌收縮。如圖1中所示，聲門閉合加上呼氣肌收縮增大了個體的聲門下壓(即在閉合的聲門下面的氣管中的壓力)。最后，當(dāng)聲門下壓達(dá)到一定水平，個體進(jìn)入咳嗽的呼氣階段。在呼氣階段，聲門打開，向外的初始流是由氣管內(nèi)空氣減壓造成的。其后，肺繼續(xù)以大約4LPS的速度倒空，直到其充分減壓。
[0005]一些人，由于受傷、疾病，甚至是胸外科手術(shù)，聲門功能受損或失效，結(jié)果發(fā)現(xiàn)自主地有效咳嗽困難或者不能自主地有效咳嗽。這主要是由于這些人在咳嗽壓縮階段(圖1)不能增大他們的聲門下壓從而為呼氣階段準(zhǔn)備快速減壓造成的。為這些人開具輔助或手動氣道清除的處方。
[0006]可以通過許多已知的方法來完成手動氣道清除。這種方法之一是采用被稱為機械注排氣機(M1-E)的設(shè)備的 使用。M1-E是通過口、鼻或者氣管切開術(shù)遞送氣道正壓通氣，以讓其緩慢地充滿肺(該過程被稱作注氣)的設(shè)備。然后突然逆轉(zhuǎn)壓力，產(chǎn)生爆炸性呼氣流，模擬咳嗽(該過程被稱作排氣)。因此，M1-E設(shè)備試圖通過結(jié)合吸氣階段的過度充氣和呼氣階段的負(fù)壓產(chǎn)生有效地呼氣流速。
[0007]此外，在一些情況下，醫(yī)生或護理人員可能希望通過利用諸如手動腹部快速快速按壓的手動輔助咳嗽技術(shù)來增強M1-E療法以提高其有效性。在這種情況下，護理人員會熟練地將他或她的手放在患者的腹部，并且在治療的呼氣階段開始時同步用力(即力量的使用與逆轉(zhuǎn)呼氣壓的開始和應(yīng)用同步)。應(yīng)用這種腹部快速快速按壓會進(jìn)一步增大咳嗽峰速(PCF)，并且因此提高患者分泌物的有效移動。
[0008]盡管已證明如剛剛所述的現(xiàn)有技術(shù)氣道清除方法對許多個體有效，但是在這個領(lǐng)域仍有改進(jìn)空間。具體而言，需要在治療期間不需要M1-E設(shè)備向患者遞送更高的負(fù)呼氣壓而促進(jìn)更高PCF水平的手動氣道清除方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因此，本發(fā)明的目的是提供一種輔助患者清除氣道的方法，該方法克服了常規(guī)氣道清除方法的缺點。
[0010]本發(fā)明的又一個目的是提供一種輔助患者清除氣道的裝置，該裝置沒有與常規(guī)設(shè)備技術(shù)相關(guān)聯(lián)的缺點。
[0011]在一個實施例中，提供了一種輔助患者清除氣道的方法，包括:在注氣階段期間向患者提供正壓注氣氣流；在完成注氣階段之后，令所述患者進(jìn)入呼氣保持狀態(tài)，在所述呼氣保持狀態(tài)中防止所述患者呼氣；在所述患者處于呼氣保持狀態(tài)時，向患者提供腹部快速按壓；終止所述呼氣保持狀態(tài)；并且在終止所述呼氣保持狀態(tài)之后，在排氣階段期間向患者提供負(fù)壓排氣氣流。
[0012]在另一實施例中，提供了一種用于輔助患者清除氣道的裝置，包括:氣流發(fā)生部件，其被構(gòu)造為有選擇地生成正壓注氣氣流和負(fù)壓排氣氣流；具有患者接口設(shè)備的患者回路，所述患者接口設(shè)備操作性耦合到所述氣流發(fā)生部件；以及操作性耦合到氣流發(fā)生部件的控制器。該控制器被構(gòu)造為:(i)在注氣階段期間令所述氣流發(fā)生部件通過所述患者回路向所述患者提供正壓注氣氣流，(ii)確定所述注氣階段完成，(iii)響應(yīng)于確定所述注氣階段完成，令所述患者回路進(jìn)入這樣的工作狀態(tài):在所述工作狀態(tài)中，當(dāng)被耦合到所述患者接口設(shè)備時，所述患者將處于呼氣保持狀態(tài)，在所述呼氣保持狀態(tài)中防止所述患者呼氣，(iv)響應(yīng)于確定已經(jīng)符合特定條件，令所述患者回路不再處于工作狀態(tài)，使得所述呼氣保持狀態(tài)被終止，并且(V)在終止所述呼氣保持狀態(tài)之后，在排氣階段期間令所述氣流發(fā)生部件通過所述患者回路向患者提供負(fù)壓注氣氣流。
[0013]參考附圖，考慮以下描述和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的這些和其他目的、特征和特性，以及操作的方法和相關(guān)結(jié)構(gòu)元件的功能，以及各部分的組合和制造的經(jīng)濟性，將變得更加顯而易見，所有附圖都形成本說明的一部分，其中，在各附圖中，類似的附圖標(biāo)記表示對應(yīng)部分。不過要明確理 解，附圖僅僅為了例示和描述，并非意在作為本發(fā)明限度的界定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1的曲線圖圖示了健康個體中典型的咳嗽序列；
[0015]圖2是根據(jù)一個示范性實施例的可以用于實施本發(fā)明的注排氣方法的M1-E設(shè)備的不意圖；
[0016]圖3是根據(jù)替代性的示范性實施例的可以用于實施本發(fā)明的注排氣方法的M1-E設(shè)備的示意圖；
[0017]圖4的流程圖圖示了根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的注排氣方法；
[0018]圖5的流程圖圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個特定示范性實施例的注排氣方法；
[0019]圖6的流程圖圖示了根據(jù)本發(fā)明的替代性的特定示范性實施例的注排氣方法；并且
[0020]圖7和8分別是圖示了本發(fā)明的優(yōu)點的基于時間的壓力和流量波形的“理想化”曲線圖。
【具體實施方式】
[0021]本文中使用的單數(shù)形式的“一”、“一個”以及“該”包括多個指代物，除非上下文中明確地另行規(guī)定。本文中所用的兩個或多個零件或部件被“耦合”的表述將意味著所述零件直接或間接地(即，通過一個或多個中間零件或部件，只要發(fā)生連接)被結(jié)合到一起或一起工作。本文中所用的“直接耦合”意指兩個元件彼此直接接觸。本文中所用的“固定耦合”或“固定”意指兩個部件被耦合以作為一體移動，同時維持相對于彼此的固定取向。
[0022]本文中所用的詞語“一體的”意指部件被創(chuàng)建為單件或單個單元。亦即，包括單獨創(chuàng)建并然后被耦合到一起成為單元的多件的部件不是“一體的”部件或體。本文中采用的兩個或多個零件或部件相互“接合”的表述將意味著所述零件直接地或通過一個或多個中間零件或部件而相互施加力。本文中采用的術(shù)語“數(shù)目”將意味著一或大于一的整數(shù)(即，多個)。
[0023]本文中使用的方向短語，例如但不限于，頂部、底部、左、右、上、下、前、后以及它們的派生詞涉及附圖中所示的元件的取向，并且不對權(quán)利要求構(gòu)成限制，除非在權(quán)利要求中明確記載。
[0024]圖2是M1-E設(shè)備2的示意圖，M1-E設(shè)備2可以用于實施根據(jù)一個示范性實施例的本發(fā)明的注排氣方法。如圖2中所示，M1-E設(shè)備2包括正壓氣流發(fā)生器4和負(fù)氣流發(fā)生器6，其每者都操作性耦合到控制器8并受到控制器8控制。正壓氣流發(fā)生器4被構(gòu)造為產(chǎn)生正壓下的氣流，用于如本文中所述的患者注氣。正壓氣流發(fā)生器4可以包括諸如離心鼓風(fēng)機(壓縮機)、渦輪機、活塞、風(fēng)箱或現(xiàn)有技術(shù)中已知的其他合適裝置的設(shè)備，用于生成正壓氣流。例如，正壓氣流發(fā)生器4可以包括例如常規(guī)CPAP或二級壓力支持設(shè)備中使用的風(fēng)機。
[0025]負(fù)壓氣流發(fā)生器6被構(gòu)造為生成負(fù)壓下的氣流，用于如本文所述的患者排氣。像正壓氣流發(fā)生器4那樣，負(fù)壓氣流發(fā)生器6可以包括諸如離心鼓風(fēng)機(壓縮機)、渦輪機、活塞、風(fēng)箱或現(xiàn)有技術(shù)中已知的其他合適裝置的設(shè)備，用于生成負(fù)壓氣流。在示范性實施例中，正壓氣流發(fā)生器4和負(fù)壓氣流發(fā)生器6均包括受控制器8控制的閥門(未示出)，其根據(jù)情況充當(dāng)正壓氣流發(fā)生器4和負(fù)壓氣流發(fā)生器6的壓力控制器或流量控制器。
[0026]應(yīng)當(dāng)明了的是，本發(fā)明預(yù)期用于控制正壓氣流發(fā)生器4和負(fù)壓氣流發(fā)生器6遞送的壓力或流量的其他技術(shù)，例如獨立地或結(jié)合壓力控制閥來改變風(fēng)機速度。此外，在如本文所述的使用中，在正壓氣流發(fā)生器4正在提供正壓氣流時，將讓與負(fù)壓氣流發(fā)生器6相關(guān)聯(lián)的閥門閉合，類似地，在負(fù)壓氣流發(fā)生器6正在提供負(fù)壓氣流時，將讓與正壓氣流發(fā)生器4相關(guān)聯(lián)的閥門閉合。
[0027]控制器8包括處理部分和存儲部分，處理部分可以是例如微處理器、微控制器或其他適當(dāng)?shù)奶幚碓O(shè)備，存儲部分可以在處理部分內(nèi)部或操作性耦合到處理部分并為可由處理部分執(zhí)行的數(shù)據(jù)和軟件提供存儲介質(zhì)，以控制M1-E設(shè)備2的工作，如本文更詳細(xì)所述。
[0028]M1-E設(shè)備2還包括患者接口設(shè)備10，患者接口設(shè)備10通過Y形遞送管道12耦合到正壓氣流發(fā)生器4和負(fù)壓氣流發(fā)生器6兩者，Y形遞送管道12具有正壓分支14 (連接到正壓氣流發(fā)生器4)和負(fù)壓分支16 (連接到負(fù)壓氣流發(fā)生器6)，以及公共部分18 (連接到患者接口設(shè)備10)?；颊呓涌谠O(shè)備10可以是面罩、氣管內(nèi)導(dǎo)管、氣管切開術(shù)管路或現(xiàn)有技術(shù)中已知的用于在患者和另一種醫(yī)療設(shè)備之間建立接口的任何其他適當(dāng)模塊，將正壓氣流發(fā)生器4和負(fù)壓氣流發(fā)生器6與患者接口連接。
[0029]在圖示的實施例中，在正壓分支14中提供流量傳感器20以測量其中的氣體流量，在負(fù)壓分支16中提供流量傳感器22以測量其中的氣體流量。在本文中別處描述了一個特定非限制性示范性實施例中的流量傳感器20、22的功能。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，如果不實施該特定非限制性示范性實施例，可以省去流量傳感器20、22。此外，在圖示的實施例中，在公共部分18中提供受控制器8控制的閥門24。并非由控制器8自動控制，可以由M1-E設(shè)備2的用戶，例如臨床醫(yī)生或護理人員手動地控制閥門24。在本文中別處描述了一個特定非限制性示范性實施例中的閥門24的功能。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,如果不實施該特定非限制性示范性實施例，可以省去閥門24。
[0030] M1-E設(shè)備2還包括用戶界面26，用于設(shè)置M1-E設(shè)備2使用的各種參數(shù)，并用于向用戶，例如臨床醫(yī)生或護理人員顯示和輸出信息和數(shù)據(jù)。
[0031]圖3是M1-E設(shè)備2’的示意圖，M1-E設(shè)備2’可以用于實施根據(jù)替代性的示范性實施例的本發(fā)明的注排氣方法。M1-E設(shè)備2’包括的很多部件與M1-E設(shè)備2的相同，利用相似的附圖標(biāo)記標(biāo)識相似的部分。不過，如圖3中所示，M1-E設(shè)備2’并不包括獨立的正壓氣流發(fā)生器4和負(fù)壓氣流發(fā)生器6，而是包括單個部件，即正/負(fù)壓氣流發(fā)生器28，在控制器8的控制下，其被構(gòu)造為既生成用于如本文所述的患者注氣所用的正壓氣流，又生成用于如本文所述的患者排氣所用的負(fù)壓氣流。正/負(fù)壓氣流發(fā)生器28可以包括諸如離心鼓風(fēng)機(壓縮機)、渦輪機、活塞、風(fēng)箱或現(xiàn)有技術(shù)中已知的另一種適當(dāng)裝置的設(shè)備，用于有選擇地生成正負(fù)壓氣流。在示范性實施例中，正/負(fù)壓氣流生成器28是離心式風(fēng)機，包括閥門設(shè)備，用于調(diào)節(jié)遞送到患者的壓力。在注氣階段期間，閥門將風(fēng)機的出口導(dǎo)向患者，以便遞送正壓。在排氣階段期間，閥門將風(fēng)機的入口側(cè)導(dǎo)向患者，以便遞送負(fù)壓。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，患者被置于呼氣保持狀態(tài)。在這種狀態(tài)中，防止患者通過患者接口設(shè)備10呼氣。在呼氣保持狀態(tài)期間，根據(jù)患者的狀況，患者的聲門可以閉合或不閉合。在一個實施例中，通過閉合閥門24,使得包括患者接口設(shè)備10的回路基本物理閉塞，實現(xiàn)呼氣保持狀態(tài)。在另一實施例中，通過增加提供給患者的正供應(yīng)壓力從而禁止呼氣，實現(xiàn)呼氣保持狀態(tài)。應(yīng)當(dāng)理解，將患者置于呼氣保持狀態(tài)的替代方式和機制是可能的，本發(fā)明的范圍之內(nèi)也曾設(shè)想到。
[0033]圖4的流程圖圖示了根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的注排氣方法。可以使用適當(dāng)?shù)腗1-E設(shè)備執(zhí)行圖4中所示的方法，其中將該方法的特定部分實現(xiàn)為可由M1-E設(shè)備的控制器執(zhí)行的一個或多個例程，用于如上所述地控制M1-E設(shè)備。為了例示本發(fā)明，將把圖4的方法描述為在M1-E設(shè)備2或M1-E設(shè)備2’中實施。
[0034]參考圖4，該方法開始于步驟90，其中，控制器8通過控制正壓氣流發(fā)生器4(對于M1-E設(shè)備2)或正/負(fù)壓氣流發(fā)生器28 (對于M1-E設(shè)備2’ )，通過患者接口設(shè)備10向患者提供正注氣壓(使患者的肺膨脹)。接下來，在步驟92，由控制器8確定是否滿足預(yù)定的注氣階段終止標(biāo)準(zhǔn)(例如，預(yù)定的膨脹體積、膨脹壓力、膨脹時間或膨脹流速)。如果步驟92的答案為否，那么該方法返回到步驟90，繼續(xù)注氣。
[0035]不過，如果步驟92的答案為是，那么，在步驟94，控制器8命令開始呼氣保持狀態(tài)，如本文別處所述。也是在步驟94，在呼氣保持狀態(tài)期間，患者的臨床醫(yī)生或護理人員開始在患者身上進(jìn)行手動腹部快速按壓，導(dǎo)致患者聲門下壓迅速增大。在示范性實施例中，手動快速按壓的開始在時間上與成功建立呼氣保持狀態(tài)同步(即，一旦達(dá)到呼氣保持狀態(tài)，就開始快速按壓)。在一個示范性實施例中，控制器8被構(gòu)造為，一旦達(dá)到呼氣保持狀態(tài)，就令用戶界面28提供用戶可察覺的指示(例如聲響或視覺指示)，讓臨床醫(yī)生或護理人員知道其能夠開始腹部快速按壓。
[0036]接下來，在步驟96，由控制器8確定是否達(dá)到預(yù)定的呼氣保持階段終止標(biāo)準(zhǔn)(例如，時間閾值、壓力閾值或手動開關(guān)的激活)。如果在步驟96的答案為否，那么該方法返回到步驟96，繼續(xù)等待到達(dá)預(yù)定的呼氣保持階段終止標(biāo)準(zhǔn)。如果在步驟96的答案為是，表示已經(jīng)到達(dá)預(yù)定的呼氣保持階段終止標(biāo)準(zhǔn)，那么該方法前進(jìn)到步驟98。
[0037]在步驟98，控制器8終止呼氣保持狀態(tài)(例如，移除增大的正壓或打開閥門24)，然后通過控制負(fù)壓氣流發(fā)生器4 (對于M1-E設(shè)備2而言)或正/負(fù)壓氣流發(fā)生器28 (對于M1-E設(shè)備2’而言)以令通過患者接口設(shè)備10向患者提供負(fù)注氣壓力(使患者的肺收縮)。根據(jù)本發(fā)明的一方面，因為呼氣保持特征(與腹部快速按壓結(jié)合)生成了更高的聲門下壓，所以在排氣階段期間將到達(dá)更高的PCF (步驟98)。這種更高的PCF將導(dǎo)致患者體內(nèi)更有效的分泌物松動。 [0038]圖5的流程圖圖示了根據(jù)本發(fā)明一個特定示范性實施例的注排氣方法。像圖4中的方法那樣，可以使用適當(dāng)?shù)腗1-E設(shè)備執(zhí)行圖5中所示的方法，其中，將該方法的特定部分實現(xiàn)為可由M1-E設(shè)備的控制器執(zhí)行的一個或多個例程，用于如上所述控制M1-E設(shè)備。為了例示本發(fā)明，將把圖5的方法描述為在M1-E設(shè)備2或M1-E設(shè)備2’中實施。
[0039]參考圖5，該方法開始于步驟100，其中，控制器8通過控制正壓氣流發(fā)生器4 (對于M1-E設(shè)備2)或正/負(fù)壓氣流發(fā)生器28 (對于M1-E設(shè)備2’)，通過患者接口設(shè)備10向患者提供正注氣壓(使患者的肺膨脹)。接下來，在步驟102，由控制器8確定是否已達(dá)到患者肺的預(yù)定期望膨脹體積。在示范性實施例中，基于流量傳感器20以公知方式進(jìn)行的流量測量，確定患者肺的實際膨脹體積?？梢杂捎脩簦缗R床醫(yī)生或護理人員，使用用戶界面26來設(shè)置特定的期望膨脹體積。在一個示范性非限制性實施例中，期望的膨脹體積是患者的最大注氣容量(MIC)。如果步驟102的答案為否，那么該方法返回到步驟100，繼續(xù)注氣。
[0040]不過，如果在步驟102的答案為是，那么在步驟104，控制器8做兩件事情:(i)開啟被稱為呼氣保持計時器的計時器，(ii)令呼氣保持狀態(tài)開始，如本文中別處所述。呼氣保持計時器是確定患者將在呼氣保持狀態(tài)下保持多久(某種預(yù)定的固定時間)的計時器?？梢杂捎脩?，例如臨床醫(yī)生或護理人員，使用用戶界面26設(shè)置呼氣保持計時器的特定持續(xù)時間。在一個示范性非限制性實施例中，呼氣保持計時器的持續(xù)時間為一秒。
[0041]也是在步驟104，在呼氣保持狀態(tài)期間，患者的臨床醫(yī)生或護理人員開始在患者身上進(jìn)行手動腹部快速按壓，導(dǎo)致患者聲門下壓迅速增大。在示范性實施例中，手動快速按壓的開始在時間上與成功建立呼氣保持狀態(tài)同步(即，一旦達(dá)到呼氣保持狀態(tài)，就開始快速按壓)。在一個示范性實施例中，控制器8被構(gòu)造為，一旦達(dá)到呼氣保持狀態(tài)，就令用戶界面28提供用戶可察覺的指示(例如聲響或視覺指示)，讓臨床醫(yī)生或護理人員知道其能夠開始腹部快速按壓。
[0042]接下來，在步驟106，由控制器8確定呼氣保持計時器是否到期。如果答案為否，那么該方法返回到步驟106并且繼續(xù)等待呼氣保持計時器到期。如果步驟106的答案為是，那么該方法前進(jìn)到步驟108。在步驟108，控制器8終止呼氣保持狀態(tài)(例如，移除增大的正壓或打開閥門24)，然后通過控制負(fù)壓氣流發(fā)生器4 (對于M1-E設(shè)備2而言)或正/負(fù)壓氣流發(fā)生器28 (對于M1-E設(shè)備2’而言)導(dǎo)致通過患者接口設(shè)備10向患者提供負(fù)注氣壓(使患者的肺收縮)。如本文別處所述，因為由于呼氣保持特征(與腹部快速按壓結(jié)合)生成了更高聲門下壓，所以在排氣階段期間將到達(dá)更高的PCF (步驟108)。這種更高的PCF將導(dǎo)致患者體內(nèi)更有效的分泌物松動。
[0043]圖6的流程圖圖示了根據(jù)本發(fā)明另一特定示范性實施例的注排氣方法。像圖4和5的方法那樣，可以利用適當(dāng)?shù)腗1-E設(shè)備來實施圖6中所示的方法，其中，將該方法的特定部分實現(xiàn)為可由M1-E設(shè)備的控制器執(zhí)行的一種或多種例程，用于如上所述地控制M1-E設(shè)備。為了例示本發(fā)明，將把圖6的方法描述為在M1-E設(shè)備2或M1-E設(shè)備2’中實施。
[0044]參考圖6，該方法開始于步驟200，其中，控制器8通過控制正壓氣流發(fā)生器4 (對于M1-E設(shè)備2而言)或正/負(fù)壓氣流發(fā)生器28 (對于M1-E設(shè)備2’而言)以令通過患者接口設(shè)備10向患者提供正注氣壓(使患者的肺膨脹)。接下來，在步驟202，由控制器8確定是否已到達(dá)如本文別處所述的預(yù)定期望膨脹體積。如果在步驟202的答案為否，那么該方法返回到步驟200并繼續(xù)注氣。
[0045]不過，如果在步驟202的答案為是，那么然后在步驟204，控制器8命令開始呼氣保持狀態(tài)，如本文別處所述。如下文詳細(xì)所述，在本實施例中，呼氣保持狀態(tài)的持續(xù)時間不是固定時間(在圖5的方法中就是這種情況)，而是基于患者的聲門下壓確定的。也是在步驟204，在呼氣保持狀態(tài)期間，患者的臨床醫(yī)生或護理人員開始對患者進(jìn)行手動腹部快速按壓，導(dǎo)致患者的聲門下壓迅速增大。在示范性實施例中，手動快速按壓的開始在時間上與成功建立呼氣保持狀態(tài)同步(即，一旦達(dá)到呼氣保持狀態(tài)，就開始快速按壓)。如本文別處所述，在一個具體實施例中，控制器8被構(gòu)造為，一旦達(dá)到呼氣保持狀態(tài)，就令用戶界面28提供用戶可察覺的指示(例如音響或視覺指示)，以令臨床醫(yī)生或護理人員知道其可以開始腹部快速按壓。
[0046]接下來，在步驟206，由控制器8確定患者的聲門下壓是否超過預(yù)定閾值壓力水平。在示范性實施例中，為此目的，由壓力傳感器30測量患者的聲門下壓，該壓力傳感器30測量M1-E設(shè)備2或M1-E設(shè)備2’出口處(恰好在進(jìn)入連接到患者接口設(shè)備10的患者回路之前)的計量壓力。這種傳感 器可以用于根據(jù)你在基于時間的治療概況中何處，考慮到特定情況，來測量/計算聲門下壓。在實質(zhì)上流量為零的治療部分期間，那么由傳感器測量的壓力在算術(shù)上等價于患者肺的聲門下壓。在有流量通過系統(tǒng)時的治療部分期間，由傳感器測量的壓力是患者肺中的聲門下壓和患者回路和通往肺的患者氣道結(jié)構(gòu)的阻力的組合。在這后一種情況下，可以將數(shù)學(xué)模型并入軟件算法中，允許設(shè)備計算聲門下壓。
[0047]再次參考步驟206，可以由用戶，例如臨床醫(yī)生或護理人員，使用用戶界面26設(shè)置預(yù)定閾值壓力水平。在一個示范性非限制性實施例中，預(yù)定閾值壓力水平是呼氣保持階段開始時壓力以上5cmH20。如果在步驟206答案為否，那么該方法返回到步驟106，繼續(xù)等待聲門下壓增大。如果在步驟206的答案為是，表示聲門下壓超過預(yù)定閾值，那么該方法前進(jìn)到步驟208。
[0048]在步驟208，控制器8終止呼氣保持狀態(tài)(例如，移除增大的正壓或打開閥門24)，然后通過控制負(fù)壓氣流發(fā)生器4 (對于M1-E設(shè)備2而言)或正/負(fù)壓氣流發(fā)生器28 (對于M1-E設(shè)備2’而言)導(dǎo)致通過患者接口設(shè)備10向患者提供負(fù)注氣壓(使患者的肺收縮)。如本文別處所述，因為由于呼氣保持特征(與腹部快速按壓結(jié)合)生成了更高聲門下壓，所以在排氣階段期間將到達(dá)更高的PCF (步驟208)。這種更高的PCF將導(dǎo)致患者體內(nèi)更有效的分泌物松動。[0049]圖7和8分別是基于時間的壓力和流量波形的“理想化”曲線圖，示出了本發(fā)明的益處(實線是波形并基于使用現(xiàn)有技術(shù)的注排氣方法而沒有腹部快速按壓而生成，虛線是基于使用本發(fā)明方法生成的波形)。在圖7中，Y軸上提供的壓力是總壓力(聲門下+任何流阻)。也是在圖7中，在現(xiàn)有技術(shù)波形(實線)中，呼氣階段開始于該波形開始向X軸折返的點。注意，在第一呼氣保持階段線左側(cè)之前，圖7中的兩個波形是彼此對齊的。
[0050]在圖8中，直到流量與X軸相交的點之前，本發(fā)明的虛線波形都與現(xiàn)有技術(shù)波形對齊。然后，在腹部快速按壓階段有一段時間虛線波形保持為零。接下來，在排氣階段期間，虛線波形恢復(fù)成類似于現(xiàn)有技術(shù)的形狀。不過，由于本發(fā)明方法的結(jié)果，虛線波形呈現(xiàn)出增大的峰值(負(fù))流量。于是，在圖7中可以看出，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比在注氣之后提供了增大的聲門下壓，在圖8中可以看出，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在注氣之后提供了增大的PCF。
[0051]此外，如本文所述，流量傳感器20、22被定位于M1-E設(shè)備2或M1-E設(shè)備2’內(nèi)部，壓力/流發(fā)生器和壓力傳感器30的位置之間。壓力傳感器30的輸出被軟件用作基本信號以控制設(shè)備遞送的治療。不過，在實踐中，這個信號可能有些不穩(wěn)定，常常導(dǎo)致提前、延遲甚至錯誤地觸發(fā)治療的各個階段。在一個示范性實施例中，通過向控制算法增加來自流量傳感器20和/或22的流量信號，該系統(tǒng)常常能夠使發(fā)生這種情況的可能最小化。例如，如果系統(tǒng)監(jiān)測到壓力突然下降，但流量信號的斜率為負(fù)，那么系統(tǒng)能夠智能地判定這不是觸發(fā)新呼吸的好時間。在備選實施例中，流量傳感器20或22可以位于M1-E設(shè)備2或M1-E設(shè)備2’內(nèi)部，閥門24和壓力傳感器30的位置之間。
[0052]在權(quán)利要求中，置于括號之間的任何附圖標(biāo)記都不應(yīng)被解釋為對權(quán)利要求的限制。詞語“包括”或“包含”不排除有給定權(quán)利要求中列出的那些之外的其他元件或步驟；在列舉了若干器件的裝置型權(quán)利要求中，這些器件中的一些可以由同一件硬件來實現(xiàn)。元件前面的詞語“一”、“一個”不排除存在多個這樣的元件。在列舉了若干器件的裝置型權(quán)利要求中，這些器件中的一些可以由同一件硬件來實現(xiàn)。盡管在`互不相同的從屬權(quán)利要求中列舉了特定元件，但是這并不表示不能有利地使用這些元件的組合。
[0053]盡管己經(jīng)出于例示的目的基于當(dāng)前認(rèn)為是最實際和優(yōu)選的實施例詳細(xì)描述了本發(fā)明，但要理解，這樣的細(xì)節(jié)僅僅是為了該目的，本發(fā)明不限于公開的實施例，而是相反，意在涵蓋在權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)的修改和等價布置。例如，要理解，本發(fā)明預(yù)期，在可能的范圍內(nèi)，可以將任何實施例的一個或多個特征與任何其他實施例的一個或多個特征相組合。
【權(quán)利要求】
1.一種輔助患者進(jìn)行氣道清除的方法，包括: 在注氣階段期間向所述患者提供正壓注氣氣流； 在完成所述注氣階段之后，令所述患者進(jìn)入呼氣保持狀態(tài)，在所述呼氣保持狀態(tài)中防止所述患者呼氣； 在所述患者處于所述呼氣保持狀態(tài)時，向所述患者提供腹部快速按壓； 終止所述呼氣保持狀態(tài)；并且 在終止所述呼氣保持狀態(tài)之后，在排氣階段期間向所述患者提供負(fù)壓排氣氣流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述排氣階段連續(xù)進(jìn)行，直到己經(jīng)達(dá)到所述患者的特定肺充氣體積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，終止所述呼氣保持狀態(tài)發(fā)生于己經(jīng)令所述患者進(jìn)入所述呼氣保持狀態(tài)之后的預(yù)定固定量的時間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，在己經(jīng)令所述患者進(jìn)入所述呼氣保持狀態(tài)時開啟計時器，并且其中，終止所述呼氣保持狀態(tài)發(fā)生于所述計時器指示出已經(jīng)過去所述固定量的時間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，令所述患者進(jìn)入呼氣保持狀態(tài)包括向所述患者提供增大的正壓注氣氣流，所述增大的正壓注氣氣流的壓力大于在所述注氣階段期間提供的所述正壓注氣氣流的壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，令所述患者進(jìn)入呼氣保持狀態(tài)包括令患者回路至少基本物理閉塞，所述患者回路包括患者接口設(shè)備(10),通過所述患者接口設(shè)備(10)向所述患者提供正壓注氣氣流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，令所述患者回路至少基本物理閉塞包括閉合設(shè)置于所述患者回路中的閥門(24)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在所述患者處于所述呼氣保持狀態(tài)時確定所述患者的聲門下壓，其中，終止所述呼氣保持狀態(tài)發(fā)生于所述聲門下壓超過預(yù)定閾值水平時。
9.一種用于輔助患者進(jìn)行氣道清除的裝置(2，2’)，包括: 氣流發(fā)生部件(4，6，28)，其被構(gòu)造為有選擇地生成正壓注氣氣流和負(fù)壓排氣氣流； 具有患者接口設(shè)備(10)的患者回路，所述患者接口設(shè)備操作性耦合到所述氣流發(fā)生部件；以及 操作性耦合到所述氣流發(fā)生部件的控制器(8)，所述控制器被構(gòu)造為:(i)在注氣階段期間令所述氣流發(fā)生部件通過所述患者回路向所述患者提供所述正壓注氣氣流，(ii)確定所述注氣階段完成，(iii)響應(yīng)于確定所述注氣階段完成，令所述患者回路進(jìn)入這樣的工作狀態(tài):在所述工作狀態(tài)中，當(dāng)被耦合到所述患者接口設(shè)備時，所述患者將處于呼氣保持狀態(tài)，在呼氣保持狀態(tài)中防止所述患者呼氣，(iv)響應(yīng)于確定已經(jīng)符合特定條件,令所述患者回路不再處于所述工作狀態(tài)， 使得所述呼氣保持狀態(tài)被終止，并且(V)在終止所述呼氣保持狀態(tài)之后，在排氣階段期間令所述氣流發(fā)生部件通過所述患者回路向所述患者提供所述負(fù)壓注氣氣流。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，還包括設(shè)置于所述患者回路中的流量傳感器(20)，其中，所述控制器被構(gòu)造為基于所述傳感器的輸出結(jié)果測量所述患者的肺充氣體積，并且在所述肺充氣體積達(dá)到特定水平時，所述注氣階段完成。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述特定條件是己經(jīng)令所述患者回路進(jìn)入所述工作狀態(tài)之后過去的預(yù)定固定量的時間。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，還包括壓力傳感器(30)，所述壓力傳感器被構(gòu)造為在所述患者處于所述呼氣保持狀態(tài)時確定所述患者的聲門下壓，其中，特定條件是所述聲門下壓超過預(yù)定閾值水平。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，令所述患者回路進(jìn)入所述工作狀態(tài)包括令所述氣流發(fā)生部件向所述患者提供增加的正壓注氣氣流，所述增加的正壓注氣氣流的壓力大于所述注氣階段期間提供的所述正壓注氣氣流的壓力。
14.根據(jù)權(quán)利要求9裝置所述的裝置，還包括設(shè)置于所述患者回路中的閥門(24)，其中，令所述患者回路進(jìn)入所述工作狀態(tài)包括閉合所述閥門以令所述患者回路至少基本物理閉塞。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述氣流發(fā)生部件包括正壓氣流發(fā)生器(4)和獨立的負(fù)壓氣流發(fā)生器(6)，所述正壓氣流發(fā)生器被構(gòu)造為生成所述正壓注氣氣流，所述負(fù)壓氣流發(fā)生器被構(gòu)造為生成所述負(fù)壓排氣氣流。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述氣流發(fā)生部件包括氣流發(fā)生器(28)，所述氣流發(fā)生器被構(gòu)造為生成所述正壓注氣氣流和生成所述負(fù)壓排氣氣流兩者。
【文檔編號】A61M16/00GK103619392SQ201280031650
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月29日
【發(fā)明者】C·W·麥克丹尼爾 申請人:皇家飛利浦有限公司