具有通氣質(zhì)量反饋單元的醫(yī)療通氣系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】具有通氣質(zhì)量反饋單元的醫(yī)療通氣系統(tǒng)
[0001 ] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2012年5月16日、申請(qǐng)?zhí)枮?01280025072.0、發(fā)明名稱為“具有通氣質(zhì)量反饋單元的醫(yī)療通氣系統(tǒng)”的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0002]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0003]本申請(qǐng)是2011年5月23日提交的序列號(hào)為61/489,086的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的繼續(xù)申請(qǐng)。以上引用的申請(qǐng)中所闡述的全部主題內(nèi)容通過引用合并到本申請(qǐng)中，就如同于在本文中全面闡述了一樣。
技術(shù)領(lǐng)域
[0004]本說明書涉及與患者(諸如在急救現(xiàn)場(chǎng)的傷員)的通氣有關(guān)的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0005]對(duì)遭受心臟驟停的患者的復(fù)蘇治療通常包括清洗和打開患者的氣道、為患者提供人工呼吸以及施加胸外按壓以向傷員的心臟、腦和其他重要器官提供血流。如果患者具有可電擊復(fù)律心律，那么復(fù)蘇還可以包括除顫治療。這種治療可以包括基礎(chǔ)生命支持(BLS)，其涉及初步評(píng)估、維持氣道通暢、呼出空氣通氣(人工呼吸)以及胸外按壓。當(dāng)結(jié)合所有這些要素時(shí)，使用術(shù)語“心肺復(fù)蘇(CPR)”。相對(duì)未經(jīng)訓(xùn)練的救援人員(諸如非專業(yè)人員)可提供BLS，而受過訓(xùn)練的救援人員(諸如醫(yī)師或者緊急醫(yī)療技術(shù)員(EMT))可提供高級(jí)生命支持(ALS)，其可尤其另外涉及心臟監(jiān)測(cè)、靜脈注射(IV)、骨髓(1)通路和骨內(nèi)輸液、外科環(huán)甲軟骨切開術(shù)(surgical cricothyrotomy)、環(huán)甲膜穿刺針以及通過非腸道途徑和腸道途徑的高級(jí)用藥管理。
[0006]在各種狀況下的通氣可以涉及人工呼吸，或者更一般地，涉及用于ALS的袋或袋閥面罩通氣，其涉及將密封的面罩放置在患者的臉上并且通過反復(fù)地按壓和擴(kuò)張附接到面罩的柔性設(shè)備而迫使空氣進(jìn)入患者的肺。這樣的通氣可以與胸外按壓和通過除顫器(諸如，為自動(dòng)體外除顫器(AED)形式的便攜式除顫器或者其他類型的除顫器)傳遞的電擊除顫在時(shí)間上配合進(jìn)行。胸外按壓可以通過除顫器自動(dòng)配合，諸如通過提供相對(duì)于除顫器電極位于患者的胸部上的加速計(jì)以使得該加速計(jì)可以用于向救援人員提供與設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)和治療方案(protocol)相比救援人員是按壓得太用力或者太輕以及太快或者太慢的反饋。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本說明書描述了可用于監(jiān)測(cè)患者的通氣的系統(tǒng)和技術(shù)。在一個(gè)示例中，通氣監(jiān)測(cè)器以通氣袋和面罩的形式放置在手動(dòng)通氣組件中或者上。通氣監(jiān)測(cè)器可以包括用于感測(cè)通氣(患者的吸氣或呼氣)的方向的通氣傳感器，并且還可以包括用于感測(cè)患者的通氣量、壓力和/或氣體成分(諸如二氧化碳百分比)的傳感器。
[0008]在一些方面，一種醫(yī)療系統(tǒng)包括限定氣流路徑的手動(dòng)患者通氣單元，該單元被配置成使得當(dāng)該單元施加到患者時(shí)氣流路徑與患者的氣道流體連通，患者通氣單元包括被配置成使得救援人員能夠?qū)颊哌M(jìn)行手動(dòng)通氣的通氣袋。系統(tǒng)還包括:氣流傳感器，在氣流路徑中，被定位成感測(cè)在氣流路徑中通氣氣流的存在并且測(cè)量氣體流速；以及壓力傳感器，在氣流路徑中，被定位成感測(cè)氣流路徑中的氣體壓力。該系統(tǒng)還包括:處理器，被配置成接收由氣流傳感器和壓力傳感器生成的數(shù)據(jù)，并且至少部分地基于根據(jù)所感測(cè)的氣體流速和氣體壓力所算出的氣體流量來確定一個(gè)或多個(gè)通氣質(zhì)量參數(shù)；以及反饋單元，基于一個(gè)或多個(gè)通氣質(zhì)量參數(shù)來向救援人員提供反饋。
[0009]實(shí)施方式可以包括下述中的一個(gè)或多個(gè)。
[0010]該系統(tǒng)還可以包括被配置用于向患者傳遞電磁刺激的電路。
[0011]通氣袋可以包括包含通氣氣體的柔性容器，該柔性容器被配置成使得能夠通過救援人員擠壓柔性容器來對(duì)患者進(jìn)行手動(dòng)通氣。
[0012]通氣袋可以被配置成使得能夠通過救援人員按下電機(jī)控制的通氣機(jī)的開關(guān)來對(duì)患者進(jìn)行手動(dòng)通氣。
[0013]該系統(tǒng)還可以包括被配置成檢測(cè)并測(cè)量胸外按壓的質(zhì)量的傳感器。
[0014]—個(gè)或多個(gè)通氣質(zhì)量參數(shù)可以包括指示在按壓周期期間傳遞通氣的指示符。
[0015]通氣質(zhì)量參數(shù)可以包括潮氣量、分鐘通氣量、吸氣末通氣壓力和最大通氣壓力中的一個(gè)或多個(gè)。
[0016]通氣質(zhì)量參數(shù)可以包括瞬時(shí)肺順應(yīng)性測(cè)量值。
[0017]處理器還可以被配置成至少部分地基于肺順應(yīng)性測(cè)量值來檢測(cè)以下狀況中的至少一種狀況:氣壓性創(chuàng)傷、血胸、氣胸、主干中插管(intubat1n in the mainstem)、連枷胸或者小兒肺脹。
[0018]該系統(tǒng)還可以包括:二氧化碳監(jiān)測(cè)儀，在氣流路徑中，被定位成感測(cè)氣流路徑中的二氧化碳濃度。
[0019]該系統(tǒng)還可以包括:氧氣傳感器，在氣流路徑中，被定位成感測(cè)氣流路徑中的氧氣濃度。
[0020]處理器可以被配置成計(jì)算呼氣末(end-tidal)二氧化碳值，并且反饋單元可以被配置成提供如下指示:如果呼氣末二氧化碳值在第一范圍之外，則增加通氣，而如果呼氣末二氧化碳值在第二范圍之外，則減少通氣。
[0021]處理器還可以被配置成計(jì)算二氧化碳?xì)饬恐?，并且反饋單元可以被配置成提供如下指?如果二氧化碳?xì)饬恐翟诘谝环秶猓黾油?，而如果二氧化碳?xì)饬恐翟诘诙秶猓瑒t減少通氣。
[0022]處理器可以被配置成計(jì)算肺順應(yīng)性。
[0023]反饋單元可以被配置成提供與潮氣量相關(guān)的反饋。
[0024]處理器可以被配置成計(jì)算流入量與流出量之間的差，并且反饋單元可以被配置成提供與通氣釋放和通氣密封中的一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的反饋。
[0025]處理器可以被配置成識(shí)別當(dāng)在空氣流入期間發(fā)生負(fù)壓時(shí)的狀況，并且反饋單元可以被配置成當(dāng)在空氣流入期間發(fā)生負(fù)壓時(shí)提供與存在自主呼吸有關(guān)的反饋。
[0026]反饋可以包括向救援人員傳達(dá)用于為患者提供通氣的適當(dāng)速率的反饋。
[0027]反饋包括向救援人員傳達(dá)用于為患者提供通氣的適當(dāng)氣量的反饋。
[0028]反饋單元可以是用于向救援人員提供與傳遞通氣有關(guān)的信息的視覺反饋機(jī)構(gòu)，該視覺反饋機(jī)構(gòu)包括多個(gè)燈，該視覺反饋機(jī)構(gòu)被配置成基于多個(gè)燈中的哪些燈被啟動(dòng)來指示是過多的通氣、太少的通氣還是適當(dāng)量的通氣被提供給傷員。
[0029]反饋單元可以被配置成提供與改變通氣率有關(guān)的指令。
[0030]反饋單元可以被配置成提供與改變所傳遞的潮氣量有關(guān)的指令。
[0031]反饋單元可以是用于向救援人員提供與傳遞通氣有關(guān)的信息的視覺反饋機(jī)構(gòu)，該視覺反饋機(jī)構(gòu)包括提供關(guān)于呼吸率的信息的通氣定時(shí)器。
[0032]反饋單元可以是用于向救援人員提供與傳遞通氣有關(guān)的信息的視覺反饋機(jī)構(gòu)，該視覺反饋機(jī)構(gòu)包括提供關(guān)于在通氣事件之間的經(jīng)過時(shí)間的信息的通氣定時(shí)器。
[0033]反饋單元可以是被配置成形成聽覺提示的設(shè)備，并且反饋包括聽覺提示。
[0034]反饋單元可以是被配置成形成聽覺提示的設(shè)備，并且反饋包括口頭指令。
[0035]反饋單元可以是被配置成形成聽覺提示的設(shè)備，并且反饋包括一個(gè)或多個(gè)音調(diào)。
[0036]反饋單元可以是圖形顯示器，并且反饋包括視覺反饋。
[0037]反饋單元可以是圖形顯示器，并且反饋包括具有指示特定潮氣量值的界限的形狀的視覺表示，其中，該潮氣量在通氣期間充滿。
[0038]視覺表示可以包括指示目標(biāo)潮氣量的視覺標(biāo)記。
[0039]處理器還可以被配置成確定順應(yīng)性特征并且基于順應(yīng)性特征來確定患者狀態(tài)。
[0040]患者狀態(tài)可以包括選自氣壓性創(chuàng)傷、血胸、氣胸、主支氣管中插管、連枷胸或者小兒肺過度膨脹的狀態(tài)。
[0041 ]系統(tǒng)還可以包括被配置成檢測(cè)手動(dòng)或機(jī)械式CPR按壓的傳感器。
[0042]可以被配置成檢測(cè)手動(dòng)或機(jī)械式CPR按壓的傳感器包括加速計(jì)。
[0043]可以被配置成檢測(cè)手動(dòng)或機(jī)械式CPR按壓的傳感器包括壓力傳感器。
[0044]處理器還可以被配置成:從被配置成檢測(cè)手動(dòng)或機(jī)械式CPR按壓的傳感器接收數(shù)據(jù)，并且確定用于通氣的定時(shí)是否與用于CPR按壓周期的定時(shí)重疊。
[0045]處理器還可以被配置成檢測(cè)面罩泄露。
[0046]處理器還可以被配置成將在多個(gè)時(shí)間點(diǎn)來自壓力傳感器的壓力數(shù)據(jù)與來自氣流傳感器的流量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較以計(jì)算對(duì)順應(yīng)性的估計(jì)。
[0047]處理器還可以被配置成基于對(duì)順應(yīng)性的估計(jì)來檢測(cè)在小兒通氣期間肺的過度膨脹，并且反饋單元還被配置成提供與對(duì)于小兒患者適當(dāng)?shù)姆瓮饬肯嚓P(guān)的信息。
[0048]處理器可以被配置成基于與同吸氣流量結(jié)合的負(fù)壓相關(guān)的信息來檢測(cè)自主呼吸。
[0049]反饋單元可以被配置成基于對(duì)自主呼吸的檢測(cè)來提供指示潛在的自主循環(huán)恢復(fù)(ROSC)的消息。
[0050]處理器還可以被配置成:生成對(duì)肺容量的估計(jì);基于對(duì)肺容量的估計(jì)來生成對(duì)胸狀態(tài)阻抗的估計(jì)；向自適應(yīng)濾波器提供對(duì)胸狀態(tài)阻抗的估計(jì)；以及對(duì)經(jīng)胸阻抗信號(hào)中的通氣引起的偽像進(jìn)行濾波以生成對(duì)由心輸出量引起的阻抗變化的估計(jì)。
[0051]反饋單元可以被配置成提供對(duì)流速和流量的同步顯示。
[0052]反饋可以是圖形曲線。
[0053]反饋可以是并排的數(shù)字。
[0054]反饋可以包括氧氣、二氧化碳、總氣體量以及氣體速率中的一個(gè)或多個(gè)的肺活量測(cè)定數(shù)據(jù)。
[0055]反饋可以包括指示肺活量測(cè)定曲線的方形度的度量的值。
[0056]處理器還可以被配置成:接收與患者的身高、圍長(zhǎng)、體重和性別中的兩個(gè)或更多個(gè)相關(guān)的信息，并且基于患者的身高、圍長(zhǎng)、體重和性別中的兩個(gè)或更多個(gè)來計(jì)算估計(jì)胸廓容量。
[0057]處理器還可以被配置成從平板電腦接收與患者的身高、圍長(zhǎng)、體重和性別中的兩個(gè)或更多個(gè)相關(guān)的信息。
[0058]處理器還可以被配置成從加速計(jì)接收與患者的身高、圍長(zhǎng)、體重和性別中的兩個(gè)或更多個(gè)相關(guān)的信息。
[0059]處理器還可以被配置成從自動(dòng)除顫和按壓裝置接收與患者的身高、圍長(zhǎng)、體重和性別中的兩個(gè)或更多個(gè)相關(guān)的信息，該自動(dòng)除顫和按壓裝置被配置成獲得患者外周的度量。
[0060]處理器還可以被配置成基于測(cè)量的通氣潮氣量和瞬時(shí)肺容量來計(jì)算估計(jì)胸廓容量。
[0061]患者通氣單元可以包括手持式呼吸管。
[0062]患者通氣單元可以包括被配置成適配在患者的嘴唇與牙齒之間并且提供通氣單元與患者之間的密封的口腔防護(hù)器(mouthguard)。
[0063]患者通氣單元可以包括密封于患者的臉的下部并且套在患者的臉的下部上的面罩。
[0064]氣流傳感器可以是差壓傳感器。
[0065]在一些附加的方面，一種系統(tǒng)包括:氣流傳感器，在氣流路徑中，被定位成在經(jīng)受呼吸困難的神志清醒的患者的氣流路徑中感測(cè)通氣氣流的存在并且測(cè)量氣體流速;以及
[0066]壓力傳感器，在氣流路徑中，被定位成感測(cè)在經(jīng)受呼吸困難的神志清醒的患者的氣流路徑中的氣體壓力。系統(tǒng)還包括處理器，該處理器被配置成接收由氣流傳感器和壓力傳感器生成的數(shù)據(jù)并且確定其計(jì)算需要?dú)怏w流量的一個(gè)或多個(gè)通氣質(zhì)量參數(shù)，該一個(gè)或多個(gè)通氣質(zhì)量參數(shù)包括肺活量測(cè)量值。該系統(tǒng)還包括:電路，被配置用于向患者傳遞電磁刺激;以及反饋單元，被配置成基于一個(gè)或多個(gè)通氣質(zhì)量參數(shù)來向救援人員提供反饋。
[0067]實(shí)施例可以包括下述中的一個(gè)或多個(gè)。
[0068]反饋單元可以被配置成顯示肺活量測(cè)定信息作為對(duì)流速和流量的同步顯示。
[0069]反饋單元可以被配置成以圖形曲線的形式顯示肺活量測(cè)定信息。
[0070]反饋單元可以被配置成以并排數(shù)字的形式顯示肺活量測(cè)定信息。
[0071]肺活量信息可以包括針對(duì)下述中的一個(gè)或多個(gè)的肺活量測(cè)定信息:氧氣、二氧化碳、總氣體量和氣體速率。
[0072]反饋單元可以被配置成顯示提供基于肺活量測(cè)定測(cè)量值的肺活量測(cè)定曲線的方形度的度量的單值。
[0073]患者通氣單元可以包括手持式呼吸管。
[0074]手持式呼吸管可以包括為口腔防護(hù)器形狀的抓握部分。
[0075]在一些方面，一種醫(yī)療系統(tǒng)包括:限定氣流路徑的手動(dòng)患者通氣單元，所述單元被配置成使得當(dāng)所述單元施加到患者時(shí)所述氣流路徑與所述患者的氣道流體連通，所述患者通氣單元包括:通氣袋，被配置成使得救援人員能夠?qū)λ龌颊哌M(jìn)行手動(dòng)通氣;一個(gè)或多個(gè)傳感器，被配置成感測(cè)氣流路徑中的氣體壓力和/或氣體流速;處理器，被配置成無線接收由所述一個(gè)或多個(gè)傳感器生成的數(shù)據(jù)，并且至少部分地基于根據(jù)所感測(cè)的所述氣體流速和/或所述氣體壓力所算出的氣體流量來確定一個(gè)或多個(gè)通氣質(zhì)量參數(shù)；以及反饋單元，基于所述一個(gè)或多個(gè)通氣質(zhì)量參數(shù)來向救援人員提供反饋，其中，所述通氣質(zhì)量參數(shù)包括潮氣量、分鐘通氣量、吸氣末通氣壓力和最大通氣壓力中的一個(gè)或多個(gè)。
[0076]在一些方面，一種醫(yī)療系統(tǒng)包括:限定氣流路徑的手動(dòng)患者通氣單元，所述單元被配置成使得當(dāng)所述單元施加到患者時(shí)所述氣流路徑與所述患者的氣道流體連通，所述患者通氣單元包括:通氣袋，被配置成使得救援人員能夠?qū)λ龌颊哌M(jìn)行手動(dòng)通氣;一個(gè)或多個(gè)傳感器，被配置成感測(cè)氣流路徑中的氣體壓力和/或氣體流速;處理器，被配置成無線接收由所述一個(gè)或多個(gè)傳感器生成的數(shù)據(jù)，并且至少部分地基于根據(jù)所感測(cè)的所述氣體流速和/或所述氣體壓力所算出的氣體流量來確定瞬時(shí)肺順應(yīng)性測(cè)量值；以及反饋單元，基于所述瞬時(shí)肺順應(yīng)性測(cè)量值來向救援人員提供反饋。
[0077]在附圖和下面的描述中將對(duì)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)進(jìn)行闡述。根據(jù)說明書和附圖以及根據(jù)權(quán)利要求書，其他特征和優(yōu)點(diǎn)將是明顯的。
【附圖說明】
[0078]圖1示出了用于響應(yīng)緊急醫(yī)療狀況的系統(tǒng)。
[0079]圖2示出了氣流傳感器的示例。
[0080]圖3是用于向操作通氣袋或類似結(jié)構(gòu)的護(hù)理人員提供反饋的處理的流程圖。
[0081]圖4是可以使用各種參數(shù)來向一個(gè)或多個(gè)醫(yī)療救援人員提供反饋的處理的泳道圖。
[0082]圖5和圖6示出向護(hù)理人員提供的視覺反饋的示例。
[0083]圖7示出了通氣組件的示例。
[0084]圖8A是用于向操作通氣袋或類似結(jié)構(gòu)的護(hù)理人員提供反饋的處理的流程圖。
[0085]圖8B示出了向護(hù)理人員提供的視覺反饋的示例。
[0086]圖9A和圖9B示出了呼出二氧化碳張力與呼出量的曲線圖。
[0087]圖1OA示出了示例性壓力與氣量的曲