對胸膜腔內(nèi)壓的無創(chuàng)估計和/或基于對胸膜腔內(nèi)壓的無創(chuàng)估計的呼吸功的計算的制作方法
【技術領域】
[0001] 下文總體設及確定對象的生理狀態(tài)，并且更具體地設及基于無創(chuàng)確定的參數(shù)來估 計對象的胸膜腔內(nèi)壓和/或基于無創(chuàng)估計的對象胸膜腔內(nèi)壓來計算對象的呼吸功度量。
【背景技術】
[0002] 呼吸功(WOB)被定義為由呼吸肌為了呼吸而做出的努力。當患者被連接到機械通 氣機時，WOB能夠被分為兩個分量：1)呼吸的生理功，其是對抗呼吸系統(tǒng)的阻力壓力和彈性 壓力而被消耗的，W及2)由于呼吸裝置(氣管內(nèi)管和通氣機)而強加的呼吸功。每次呼吸時 都計算總的WOB并且將所述總的WOB關于潮氣量歸一化W給出焦耳/L。
[0003] 對機械通氣的患者中的WOB的實時測量能夠被用于評估患者是否具備撤離呼吸機 的條件、被用于適當?shù)剡x擇壓力支持通氣水平、被用于診斷并處置過量的呼吸肌負載、并且 被用于監(jiān)測并防止呼吸肌疲勞或萎縮。WOB計算的黃金標準是坎貝爾(Campbell)圖，其是通 過繪制對抗胸膜腔內(nèi)壓的肺容量、形成壓力-體積循環(huán)來構建的。被包圍在壓力-體積循環(huán) 的吸氣部分和胸壁順應性線內(nèi)的面積指示W(wǎng)0B。
[0004] 坎貝爾圖是用來基于WOB評估肺力學異常的影響的有效工具，并且其允許將WOB分 成其流量-阻力分量(包括生理的和強加的）和彈性分量。遺憾的是，對胸膜腔內(nèi)壓的直接測 量是顯著有創(chuàng)的流程。為了構建坎貝爾圖，食道壓力被用作胸膜腔內(nèi)壓的代用變量。
[0005] 遺憾的是，測量食道壓力并不是無關緊要的任務，并且其要求熟練的操作者進行 對氣囊的正確放置和充氣、操作專用設備并且特別注意避免主要源于患者咳嗽、吞咽W及 屯、源性影響的誤差和偽影。因此，經(jīng)由坎貝爾圖的對WOB的日常監(jiān)測還未被接受為在床邊作 為常規(guī)臨床實踐，并且采用該圖的商用設備的普及漸漸下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本文中所描述的各方面解決W上提及的問題和其他問題。
[0007] W下描述了一種用來無創(chuàng)地確定胸膜腔內(nèi)壓和/或一個或多個其他參數(shù)的方法。 此外，W下描述了一種用來基于無創(chuàng)確定的胸膜腔內(nèi)壓來確定呼吸功(WOB)值的方法。
[000引在一方面中，一種方法包括:獲取指示對象的無創(chuàng)測得的氣道壓力的第一生理參 數(shù);獲取指示進入所述對象的肺中的無創(chuàng)測得的空氣流量的第二生理參數(shù);并且基于所述 第一生理參數(shù)和所述第二生理參數(shù)來估計指示所述對象的胸膜腔內(nèi)壓的第=生理參數(shù)并 生成指示所述胸膜腔內(nèi)壓的信號。
[0009] 在另一方面中，一種方法包括:獲取指示無創(chuàng)估計的對象的胸膜腔內(nèi)壓的第一生 理參數(shù);確定指示所述對象的肺容量的第二生理參數(shù)，所述肺容量基于指示進入所述對象 的肺中的無創(chuàng)測得的空氣流量的第=生理參數(shù);并且基于所述第一生理參數(shù)和所述第二生 理參數(shù)來確定呼吸功并生成指示所述呼吸功的信號。
[0010] 在另一個方面中，一種生理參數(shù)確定裝置包括:參數(shù)估計器，其基于對象的無創(chuàng)測 得的氣道壓力和進入所述對象的肺中的無創(chuàng)測得的空氣流量，通過將肺的力學模型擬合到 所述無創(chuàng)測得的氣道壓力和進入肺中的所述無創(chuàng)測得的空氣流量并且通過使所述無創(chuàng)測 得的氣道壓力與預測的氣道壓力之間的殘差的平方和最小化，來估計所述對象的胸膜腔內(nèi) 壓。所述生理參數(shù)確定裝置還包括度量確定器，其基于所估計的胸膜腔內(nèi)壓和根據(jù)進入肺 中的所述空氣流量確定的肺容量來確定坎貝爾圖，并且基于所述坎貝爾圖的壓力-體積循 環(huán)和胸壁順應性線內(nèi)的面積來確定所述對象的呼吸功。
【附圖說明】
[0011] 本發(fā)明可W采取各種部件和各部件的布置W及各種步驟和各步驟的安排的形式。 附圖僅出于圖示優(yōu)選實施例的目的，并且不得被解釋為對本發(fā)明的限制。
[0012] 圖1示意性地圖示了與通氣機連接的生理參數(shù)確定裝置。
[0013] 圖2示意性地圖示了生理參數(shù)確定裝置的范例，包括參數(shù)估計器和度量確定器。
[0014] 圖3示出了使用無創(chuàng)確定的胸膜腔內(nèi)壓而生成的范例坎貝爾圖。
[0015] 圖4圖示了用于無創(chuàng)地估計胸膜腔內(nèi)壓的力學模型。
[0016] 圖5圖示了與圖5的力學模型等價的、用于無創(chuàng)地估計胸膜腔內(nèi)壓的電氣模型。
[0017] 圖6示意性地圖示了圖2的生理參數(shù)確定裝置的不具有度量確定器的變型。
[0018] 圖7示意性地圖示了圖2的生理參數(shù)確定裝置的不具有參數(shù)估計器的變型。
[0019] 圖8圖示了如本文所描述地進行估計的、無創(chuàng)估計的胸膜腔內(nèi)壓和測得的食道壓 力的曲線圖。
[0020] 圖9圖示了如本文所描述地進行估計的、估計的肺阻力的曲線圖。
[0021] 圖10圖示了如本文所描述地進行估計的、估計的肺順應性的曲線圖。
[0022] 圖11示出了經(jīng)校正的測得的食道壓力和無創(chuàng)估計的胸膜腔內(nèi)壓。
[0023] 圖12圖示了基于無創(chuàng)估計的胸膜腔內(nèi)壓的壓力-體積循環(huán)，其與基于測得的食道 壓力的壓力一體積循環(huán)相結合。
[0024] 圖13圖示了基于無創(chuàng)估計的胸膜腔內(nèi)壓的壓力-體積循環(huán)，其與基于用來移除屯、 源性分量的低通濾波之后的測得的食道壓力的壓力-體積循環(huán)相結合。
[0025] 圖14圖示了用于基于無創(chuàng)確定的參數(shù)來估計胸膜腔內(nèi)壓的范例方法。
[0026] 圖15圖示了用于基于無創(chuàng)確定的胸膜腔內(nèi)壓來確定呼吸功度量的范例方法。
[0027] 圖16示意性地圖示了與化S算法相結合的參數(shù)估計器的范例。
【具體實施方式】
[0028] 下文描述了一種用來無創(chuàng)地確定胸膜腔內(nèi)壓和/或采用所述無創(chuàng)確定的胸膜腔內(nèi) 壓和/或其它無創(chuàng)確定的胸膜腔內(nèi)壓來確定對象的呼吸功(WOB)度量的方法。
[0029] 圖1圖示了與通氣機104相結合的生理參數(shù)確定裝置102,所述生理參數(shù)確定裝置 備選地可W與有創(chuàng)和無創(chuàng)應用相結合?？刂破?06控制通氣機104。
[0030] 在圖示的實施例中，設備108提供從通氣機104到對象或目標的空氣路徑。在有創(chuàng) 通氣的情況下，設備108能夠是氣管內(nèi)管、氣管造口術管等，包括"Y"接頭。在無創(chuàng)的情況下， 設備108能夠是鼻面罩、全臉面罩等，包括在通氣機104與面罩之間的任何管道。
[0031] 氣道壓力傳感器112測量氣道處的壓力，并且空氣流量傳感器110測量氣道處的空 氣流量。在有創(chuàng)通氣的情況下，傳感器110和112能夠被連接到設備108的"Y"接頭或其他部 分。在無創(chuàng)通氣的情況下，傳感器110和112能夠被連接到設備108的患者面罩或其它部分。
[0032] 生理參數(shù)確定裝置102接收測得的空氣流量和測得的氣道壓力作為輸入，并且包 括參數(shù)估計器114和/或度量確定器116中的至少一個，其處理接收到的數(shù)據(jù)和/或由其導出 的數(shù)據(jù)，例如指示對象的生理和/或健康狀態(tài)的參數(shù)和/或度量。
[0033] 參數(shù)估計器114處理輸入的測得的空氣流量和氣道壓力，并且基于其來確定一個 或多個參數(shù)。如W下更詳細地描述的，參數(shù)估計器114基于處理輸入的測得的空氣流量和氣 道壓力來至少估計胸膜腔內(nèi)壓。其它參數(shù)包括但不限于:肺阻力和肺順應性。所估計的胸膜 腔內(nèi)壓可W被反饋到通氣機控制器106的控制環(huán)路W幫助控制通氣機104、基