СИСТЕМА И СПОСОБ ПОДСТРАИВАЕМОГО АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ ДОЛИ ВДЫХАЕМОГО КИСЛОРОДА И/ИЛИ ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ В КОНЦЕ ВЫДОХА ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ ОКСИГЕНАЦИИ Российский патент 2016 года по МПК A61M16/00 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

1. ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к автоматизированному контролю доли вдыхаемого кислорода и/или положительного давления в конце выдоха для поддержания оксигенации субъекта.

2. ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

Доля вдыхаемого кислорода, доставляемого в организм субъекта при искусственной вентиляции легких, обычно регулируется медицинским работником (например, врачом-реаниматологом, терапевтом, медицинской сестрой и т.д.) в ответ на изменение уровня оксигенации субъекта. Необходимость в регулировании и частота введения поправок в отношении доли вдыхаемого кислорода зависит от состояния субъекта и доступности врача-специалиста. В блоке интенсивной терапии новорожденных (NICU), в случае недоношенных детей, регулировка доли вдыхаемого кислорода может проводиться более часто по причине частой спонтанной десатурации. Для других субъектов в ICU регулировка может проводиться в ответ на постепенное изменение (улучшение или ухудшение) состояния субъекта. Данная необходимость введения поправок в отношении доли вдыхаемого кислорода часто существенно увеличивает рабочую нагрузку на медицинский персонал.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном аспекте изобретение относится к системе, выполненной с возможностью контроля доли вдыхаемого кислорода в нагнетаемом потоке дыхательного газа, доставляемого в легкие субъекта. В одном варианте осуществления система содержит генератор давления, пользовательский интерфейс, а также один или более процессоров. Генератор давления выполнен с возможностью генерирования нагнетаемого потока дыхательного газа для доставки в легкие субъекта, при этом генератор давления выполнен с возможностью избирательного управления долей вдыхаемого субъектом кислорода путем регулировки концентрации кислорода в нагнетаемом потоке дыхательного газа. Один или более процессоров выполнены с возможностью исполнения модулей компьютерных программ, в том числе модуля определения содержания кислорода в крови, модуля определения доли кислорода, модуля интерфейса, а также модуля контроля. Модуль определения содержания кислорода в крови выполнен с возможностью определения величины показателя оксигенации, представляющего количество кислорода, присутствующего в крови субъекта. Модуль определения доли кислорода выполнен с возможностью определения терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода для субъекта согласно режиму лечения, при этом модуль определения доли кислорода выполнен с возможностью динамического определения терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода на основе показателя оксигенации по схеме обратной связи. Модуль интерфейса выполнен с возможностью получения ограничений доли кислорода от пользователя посредством пользовательского интерфейса. Модуль определения доли кислорода дополнительно выполнен так, что ограничения доли кислорода, полученные от пользователя посредством пользовательского интерфейса, налагают ограничения на динамическое определение терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода. Модуль контроля выполнен с возможностью управления генератором давления для регулировки концентрации кислорода в нагнетаемом потоке дыхательного газа для контроля доли вдыхаемого субъектом кислорода согласно терапевтически значимой доле вдыхаемого кислорода, определенной модулем определения доли кислорода. Модули могут быть выполнены так, что режим лечения снижает терапевтически значимую долю вдыхаемого кислорода и/или терапевтически значимое положительное давление в конце выдоха с течением времени для отвыкания субъекта от поддерживающей терапии.

В другом аспекте изобретение относится к способу контроля доли вдыхаемого кислорода в нагнетаемом потоке дыхательного газа, доставляемого в легкие субъекта. В одном варианте осуществления способ содержит генерирование нагнетаемого потока дыхательного газа для доставки в легкие субъекта; получение величины показателя оксигенации, указывающего количество кислорода, присутствующего в крови субъекта; получение одного или более ограничений доли кислорода от пользователя посредством пользовательского интерфейса; динамическое определение терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода для субъекта согласно режиму лечения на основе показателя оксигенации по схеме обратной связи, при этом ограничения доли кислорода, полученные от пользователя, налагают ограничения на динамическое определение терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода; а также регулирование концентрации кислорода в нагнетаемом потоке дыхательного газа для контроля доли вдыхаемого субъектом кислорода согласно динамически определенной терапевтически значимой доле вдыхаемого кислорода. Способ может включать в себя снижение терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода и/или терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха с течением времени для отвыкания субъекта от поддерживающей терапии.

В еще одном аспекте изобретение относится к системе контроля доли вдыхаемого кислорода в нагнетаемом потоке дыхательного газа, доставляемого в легкие субъекта. В одном варианте осуществления система содержит средство для генерирования нагнетаемого потока дыхательного газа для доставки в легкие субъекта; средство для получения величины показателя оксигенации, указывающего количество кислорода, присутствующего в крови субъекта; средство для получения одного или более ограничений доли кислорода от пользователя посредством пользовательского интерфейса; средство для динамического определения терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода для субъекта согласно режиму терапии на основе количества кислорода, присутствующего в крови субъекта, по схеме обратной связи, при этом ограничения доли кислорода, полученные от пользователя, налагают ограничения на динамическое определение терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода; а также средство для регулировки концентрации кислорода в нагнетаемом потоке дыхательного газа для контроля доли вдыхаемого субъектом кислорода согласно динамически определенной терапевтически значимой доле вдыхаемого кислорода. Система может быть выполнена с возможностью снижения терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода и/или терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха с течением времени для отвыкания субъекта от поддерживающей терапии.

Эти и другие задачи, признаки и характеристики настоящего изобретения, а также способы работы и функции соответствующих элементов конструкции и сочетание деталей и экономических аспектов производства станут понятнее после рассмотрения нижеследующего описания и прилагаемой формулы изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, составляющие часть настоящего описания, на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают соответствующие детали на различных Фигурах. В одном варианте осуществления компоненты конструкции, представленные в настоящем описании, выполнены в масштабе. Однако следует понимать, что чертежи приведены лишь с целью иллюстрации и описания, но не ограничения. Кроме того, следует понимать, что элементы конструкции, показанные или описанные в любом из вариантов осуществления в настоящем описании, могут также использоваться в других вариантах осуществления. Опять же следует понимать, что чертежи представлены лишь в целях иллюстрации и описания и не рассчитаны на определение ограничений. В описании и формуле изобретения указание элементов в единственном числе не исключает множества таких элементов, если из контекста явно не следует обратное.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг.1 показана система, выполненная с возможностью доставки нагнетаемого потока дыхательного газа в легкие субъекта согласно режиму лечения.

На фиг.2 показан график зависимости насыщения кислородом от парциального давления кислорода в артериальной крови.

На фиг.3 показан пользовательский интерфейс, выполненный с возможностью приема входных сигналов управления в систему, выполненную с возможностью доставки нагнетаемого потока дыхательного газа в легкие субъекта.

На фиг.4 показан способ поддержания оксигенации субъекта.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

На фиг.1 показана система 10, выполненная с возможностью доставки нагнетаемого потока дыхательного газа в легкие субъекта 12 согласно режиму лечения. Режим лечения может быть рассчитан на поддержание оксигенации субъекта 12. Режим лечения определяет величину доли вдыхаемого кислорода и/или положительного давления в конце выдоха для поддержания терапевтически полезного уровня оксигенации по схеме обратной связи. Система 10 выполнена так, что автоматические и динамические изменения, выполняемые в отношении доли вдыхаемого кислорода и/или положительного давления в конце выдоха, ограничены посредством ограничений, налагаемых пользователем. Это может обеспечивать некоторую степень приспосабливаемости режима лечения к отдельным субъектам. Измерение оксигенации, применяемое системой 10 по схеме обратной связи для контроля доли вдыхаемого кислорода, может выбираться пользователем. Точно так же реализация контроля положительного давления в конце выдоха в поддержании оксигенации может выбираться и/или отменяться пользователем. Режим лечения может составляться пользователем, чтобы просто поддержать оксигенацию, либо может составляться пользователем для отвыкания субъекта 12 от поддерживающей терапии, обеспечиваемой системой 10. В одном варианте осуществления система 10 включает в себя один или более из следующих компонентов: генератор 14 давления, электронное запоминающее устройство 16, пользовательский интерфейс 18, датчики 20, процессор 24 и/или другие компоненты.

В одном варианте осуществления генератор 14 давления выполнен с возможностью генерирования нагнетаемого потока дыхательного газа для доставки в легкие субъекта 12. Генератор 14 давления может контролировать один или более параметров нагнетаемого потока дыхательного газа (например, расход, давление, объем, влажность, температуру, композицию газа и т.д.) в лечебных целях или для других целей. Один или более параметров могут контролироваться согласно режиму лечения (например, как показано ниже). Режим лечения может быть выполнен для оксигенации субъекта 12. В качестве неограничивающего примера, генератор 14 давления может быть выполнен с возможностью регулирования давления нагнетаемого потока дыхательного газа для поддержания терапевтически значимого давления при вдохе и/или положительного давления в конце выдоха. Для управления давлением нагнетаемого потока дыхательного газа генератор 14 давления может включать в себя один или более компонентов, выполненных с возможностью манипулирования давлением нагнетаемого потока дыхательного газа. Такие компоненты могут включать в себя, например, клапан, нагнетатель, мехи, источник сжатого газа и/или другие компоненты для управления давлением. Генератор 14 давления выполнен с возможностью контроля концентрации кислорода в нагнетаемом потоке дыхательного газа для поддержания терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода. В этой связи генератор 14 давления выполнен с возможностью смешивания кислорода, поступающего из источника 25 кислорода, с дыхательным газом из другого источника (например, окружающим воздухом, газом из настенного источника, газом из резервуара и/или газом из другого источника) для регулировки концентрации кислорода в нагнетаемом потоке дыхательного газа.

Нагнетаемый поток дыхательного газа доставляется в легкие субъекта 12 через интерфейс 26 субъекта. Интерфейс 26 субъекта выполнен с возможностью передачи нагнетаемого потока дыхательного газа, генерируемого генератором 14 давления, в легкие субъекта 12. В этой связи интерфейс 26 субъекта включает в себя трубопровод 28 и интерфейсное приспособление 30. Трубопровод переносит нагнетаемый поток дыхательного газа в интерфейсное приспособление 30, а интерфейсное приспособление 30 доставляет нагнетаемый поток дыхательного газа в легкие субъекта 12. В число примеров интерфейсного приспособления 30 могут входить эндотрахеальная трубка, трахеальная трубка, назальная канюля, назальная маска, назальная/оральная маска, полнолицевая маска, шлем-маска или другие интерфейсные приспособления, устанавливающие сообщение между потоком газа и дыхательными путями и/или легкими субъекта. Настоящее изобретение не ограничено приведенными примерами и предполагает доставку нагнетаемого потока дыхательного газа субъекту 12 с использованием любого интерфейса субъекта.

Хотя на фиг.1 в системе 10 имеется интерфейс 26 субъекта, выполненный в виде одноконтурной системы с пассивным выдохом, это не служит цели ограничения. Следует понимать, что в объеме настоящего изобретения имеются варианты осуществления, в которых интерфейс 26 субъекта выполнен в виде двухконтурной системы, включающей в себя второй трубопровод, выполненный с возможностью приема выдоха из интерфейсного приспособления 30. Второй трубопровод, присоединенный к активно управляемой системе обеспечения выдоха, может выводить такую текучую среду в атмосферу, может подавать такую текучую среду на фильтр и/или может переносить такую текучую среду к другим компонентам, в том числе к компоненту в системе 10.

В одном варианте осуществления электронное запоминающее устройство 16 содержит электронный носитель информации, хранящий информацию в электронном виде. Электронный носитель информации электронного запоминающего устройства 16 может включать в себя накопитель, выполненный заодно с системой 10 (т.е. по существу несъемный), и/или съемный накопитель, т.е. присоединяемый к системе 10 с возможностью съема посредством, например, порта (например, USB-порта, шины сверхбыстрой передачи данных и т.д.) или накопитель на дисках (например, дисковод и др.), либо и то, и другое. Электронное запоминающее устройство 16 может включать в себя один или более из следующих носителей: носитель информации с оптическим считыванием (например, оптические диски и др.), носитель информации с магнитным считыванием (например, магнитная лента, магнитный жесткий диск, гибкий диск и т.д.), носитель информации на основе электрического заряда (например, EEPROM, RAM и др.), твердотельный носитель информации (например, флэш-накопитель и т.д.) и/или другие носители информации с электронным считыванием. Электронное запоминающее устройство 16 может хранить алгоритмы программного обеспечения, информацию, полученную процессором 24, информацию, полученную посредством пользовательского интерфейса 18, и/или другую информацию, позволяющую системе 10 функционировать должным образом. Электронное запоминающее устройство 16 может представлять собой (полностью или частично) отдельный компонент в системе 10 либо электронное запоминающее устройство 16 может быть создано (полностью или частично) заодно с одним или более другими компонентами системы 10 (например, генератором 14 давления, пользовательским интерфейсом 18, процессором 24 и т.д.).

Пользовательский интерфейс 18 выполнен с возможностью создания интерфейса между системой 10 и одним или более пользователями (например, субъектом 12, лицом, осуществляющим уход, научным работником, лицом, составляющим схему лечения, и т.д.), посредством которого пользователи могут отправлять информацию в систему 10 и получать информацию из нее. Это позволяет передавать данные, контрольные сигналы, результаты и/или инструкции, а также другие поддающиеся передаче элементы, которые все вместе называются «информацией», между пользователями и одним или более из следующих устройств: генератором 14 давления, электронным запоминающим устройством 16 и/или процессором 24. В число примеров интерфейсных устройств, пригодных для включения в состав пользовательского интерфейса 18, входят клавиатура, кнопки, переключатели, клавишная панель, ручки управления, рычаги, экран дисплея, сенсорный экран, акустическая система, микрофон, световой индикатор, звуковой аварийный сигнал, принтер, устройство тактильной обратной связи и/или другие интерфейсные устройства. В одном варианте осуществления пользовательский интерфейс 18 включает в себя множество отдельных интерфейсов. В одном варианте осуществления пользовательский интерфейс 18 включает в себя, по меньшей мере, один интерфейс, выполненный заодно с генератором 14. Пользовательский интерфейс 18 может быть выполнен с возможностью приема ввода от субъекта 12 для изменения выбираемых пользователем установочных параметров системы 10. Пользовательский интерфейс 18 может быть выполнен с возможностью изменения режимов и установочных параметров проведения искусственной вентиляции легких субъекта 12. В другом примере пользовательский интерфейс 18 может быть выполнен с возможностью установки максимальной доли вдыхаемого кислорода для системы 10 и/или других параметров.

Следует понимать, что другие технологии передачи данных, как проводные, так и беспроводные, также могут использоваться для создания пользовательского интерфейса 18 в настоящем изобретении. Например, настоящее изобретение предусматривает, что пользовательский интерфейс 18 может быть интегрирован с интерфейсом съемного носителя информации, обеспечиваемым электронным запоминающим устройством 16. В данном случае информация может загружаться в систему 10 из съемного носителя (например, смарт-карты, флэш-накопителя, съемного диска и т.д.), который позволяет пользователю сделать систему 10 пациентоориентированной. В число других примеров устройств ввода и технологий, адаптированных для использования с системой 10 в качестве пользовательского интерфейса 18, в частности, входят порт RS-232, РФ-линия связи, ИК-линия связи, модем (телефонный, кабельный или иной). Коротко говоря, любая технология для обмена информацией с системой 10 рассматривается в настоящем изобретении в качестве пригодной для создания пользовательского интерфейса 18.

Датчики 20 включают в себя датчики, выполненные с возможностью генерирования выходных сигналов, несущих информацию, связанную с параметрами газа нагнетаемого потока дыхательного газа, датчики, выполненные с возможностью генерирования выходных сигналов, несущих информацию, связанную с оксигенацией субъекта 12, и/или другие датчики. Параметры газа могут включать в себя, например, один или более из следующих параметров: расход, объем, давление, композиция (например, концентрация одной или более составляющих, в частности кислорода), влажность, температура, ускорение, скорость, акустические характеристики, изменения параметра, характеризующего дыхание, и/или другие параметры газа. В одном варианте осуществления датчики 20 включают в себя датчик расхода и датчик давления. Датчики 20 могут включать в себя один или несколько датчиков, измеряющих такие параметры непосредственно (например, путем сообщения по текучей среде с нагнетаемым потоком дыхательного газа на генераторе 14 давления или интерфейсе 26 субъекта). Датчики 20 могут включать в себя один или несколько датчиков, генерирующих выходные сигналы, связанные с одним или более параметрами текучей среды нагнетаемого потока дыхательного газа опосредованно. Например, один или более датчиков 20 могут генерировать выходной сигнал на основе рабочего параметра генератора 14 давления (например, тока привода клапана или двигателя, напряжения, скорости вращения и/или других рабочих параметров) и/или других датчиков.

Как говорилось выше, датчики 20 могут включать в себя один или несколько датчиков, выполненных с возможностью генерировать выходные сигналы, несущие информацию, связанную с оксигенацией субъекта 12. Информация, связанная с оксигенацией, может указывать насыщение кислородом, парциальное давление кислорода в артериальной крови, парциальное давление углекислого газа в артериальной крови и/или другие данные, относящиеся к оксигенации. Такие датчики могут включать в себя датчики, генерирующие выходные сигналы, несущие информацию, связанную с оксигенацией, в непрерывном режиме. Например, датчик, генерирующий выходные сигналы, несущие информацию, связанную с насыщением кислородом, может генерировать выходные сигналы в непрерывном режиме. Некоторые датчики могут требовать проведения более инвазивных измерений (например, забора крови у субъекта 12). Такие датчики могут включать в себя датчики, измеряющие парциальное давление кислорода в артериальной крови, парциальное давление углекислого газа в артериальной крови и/или выполняющие другие замеры показателей артериальной крови. Измерения, являющиеся более инвазивными для субъекта 12 (например, замеры показателей артериальной крови), могут обновляться через определенные (или по существу определенные) периоды времени. Например, такие измерения могут проводиться и обновляться в системе 10 примерно через каждые 30 минут и/или другие периоды времени.

Датчики 20 могут включать в себя датчики, выполненные с возможностью передачи выходных сигналов на электронное запоминающее устройство 16, пользовательский интерфейс 18 и/или процессор 24, либо на несколько из них. Например, датчики, генерирующие выходные сигналы, несущие информацию, связанную с параметрами газа нагнетаемого потока дыхательного газа, могут передавать выходные сигналы на электронное запоминающее устройство 16, пользовательский интерфейс 18 и/или процессор 24, либо на несколько из них. Датчики 20 могут включать в себя датчики, выполненные с возможностью передачи выходных сигналов на устройство или оборудование, которое является отдельным от системы 10 и/или обменивается информацией с ней. Например, датчики, генерирующие выходные сигналы, несущие информацию, связанную с насыщением кислородом и/или парциальным давлением кислорода в артериальной крови, могут быть соединены с устройством 31 контроля состояния пациента, так что выходные сигналы с датчиков передаются на устройство 31 контроля состояния пациента. Устройство 31 контроля состояния пациента может быть выполнено с возможностью обработки выходных сигналов (например, для определения насыщения кислородом и/или парциального давления кислорода в артериальной крови). Устройство 31 контроля состояния пациента может быть соединено с возможностью передачи информации с системой 10 для передачи информации, полученной из выходных сигналов, выходных сигналов и/или другой информации в систему 10. В другом примере система 10 может быть выполнена так, что датчики, генерирующие выходные сигналы, связанные с насыщением кислородом, соединены с системой 10 и могут передавать выходные сигналы на электронное запоминающее устройство 16, пользовательский интерфейс 18 и/или процессор 24, либо на несколько из них. Такая передача может осуществляться посредством проводной или беспроводной линии связи. Датчики 20 могут включать в себя датчики, требующие ввода результатов измерений в систему 10 вручную посредством пользовательского интерфейса 18. Например, датчик, измеряющий парциальное давление кислорода в артериальной крови, парциальное давление углекислого газа в артериальной крови и/или выполняющий другие измерения показателей артериальной крови, может требовать, чтобы полученные результаты измерений вручную вводились в систему 10.

Процессор 24 выполнен с возможностью обеспечения обработки информации в системе 10. В этой связи процессор 24 может включать в себя одно или более из следующих устройств: цифровой процессор, аналоговый процессор, цифровую схему, выполненную с возможностью обработки информации, аналоговую схему, выполненную с возможностью обработки информации, машину состояний и/или другие механизмы для электронной обработки информации. Хотя процессор 24 на фиг.1 представлен в виде единого блока, это сделано лишь в целях иллюстрации. В некоторых вариантах осуществления процессор 24 может включать в себя множество блоков обработки данных. Эти блоки обработки данных могут быть физически расположены в одном и том же устройстве (например, генераторе 14 давления) либо процессор 24 может представлять обработку данных множеством устройств, работа которых скоординирована. Например, по меньшей мере, часть функций, приписываемых в настоящем описании процессору 24, может выполняться одним или более процессорами, связанными с устройством 31 контроля состояния пациента.

Как показано на фиг.1, процессор 24 может быть выполнен с возможностью исполнения одного или более модулей компьютерных программ. Один или более модулей компьютерных программ могут включать в себя один или более из следующих модулей: модуль 32 контроля, модуль 34 определения параметров дыхания, модуль 36 определения насыщения кислородом, модуль 38 определения содержания кислорода в артериальной крови, модуль 40 определения доли кислорода, PEEP-модуль 42, модуль 44 определения выдоха, модуль 46 интерфейса и/или другие модули. Процессор 24 может быть выполнен с возможностью исполнения модулей 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44 и/или 46 с помощью программного обеспечения; аппаратного обеспечения; аппаратно-программного обеспечения; некоторой комбинации программного обеспечения, аппаратного обеспечения и/или аппаратно-программного обеспечения; и/или других механизмов реализации возможностей обработки данных на процессоре 24.

Следует понимать, что хотя модули 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44 и 46 на фиг.1 представлены совмещенными в едином блоке обработки данных, в тех вариантах осуществления, где процессор 24 включает в себя множество блоков обработки данных, один или более модулей 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44 и/или 46 могут располагаться удаленно от других модулей. Описание функций, выполняемых различными модулями 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44 и/или 46, приведенное ниже, служит лишь целям иллюстрации, но не направлено на ограничение, поскольку каждый из модулей 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44 и/или 46 может выполнять больше или меньше функций, чем описано. Например, один или более модулей 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44 и/или 46 могут отсутствовать, при этом часть их функций или все их функции могут выполняться другими модулями 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44 и/или 46. В другом примере процессор 24 может быть выполнен с возможностью исполнения одного или более дополнительных модулей, которые могут выполнять некоторые или все функции, приписываемые ниже одному из модулей 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44 и/или 46.

Модуль 32 контроля выполнен с возможностью управления генератором 14 давления для регулировки параметров нагнетаемого потока дыхательного газа согласно режиму лечения. Режим лечения определяет нагнетаемый поток дыхательного газа, подаваемого в легкие субъекта 12, так, чтобы доля вдыхаемого кислорода поддерживалась на уровне терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода, и/или положительное давление в конце выдоха субъекта 12 поддерживалось на уровне терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха.

Например, режим лечения может представлять собой неинвазивную вентиляцию легких, включающую в себя двухуровневую терапию. При таком режиме лечения уровень давления нагнетаемого потока дыхательного газа в процессе выдоха поддерживается на некотором уровне, соответствующем выдоху (известном как положительное давление в дыхательных путях на выдохе, EPAP). При вдохе уровень давления нагнетаемого потока дыхательного газа повышается для принудительной подачи газа в легкие субъекта 12. Изменения между положительным давлением в дыхательных путях при вдохе (IPAP) и EPAP производятся согласно частоте дыхания и/или на основе спонтанных респираторных усилий субъекта 12.

Модуль 34 определения параметров дыхания выполнен с возможностью определения параметров дыхания субъекта 12. Параметры дыхания определяются с помощью модуля 34 определения параметров дыхания на основе выходных сигналов, генерируемых датчиками 20. Параметры дыхания, определенные модулем 34 определения параметров дыхания, могут включать в себя один или более из следующих параметров: дыхательный объем, частоту дыхания, минутный объем вентиляции легких, соотношение вдоха и выдоха, сопротивление и податливость легких, напряжение дыхательных мышц.

Модуль 36 определения насыщения кислородом выполнен с возможностью определения насыщения кислородом субъекта 12. Нахождение степени насыщения кислородом субъекта 12 может включать в себя определение насыщения кислородом и/или получение указаний в отношении насыщения кислородом (например, из устройства 31 контроля состояния пациента). Насыщение кислородом определяется на основе выходных сигналов, генерируемых датчиками 20. Датчик насыщения кислородом крепится к телу пациента на предпочтительном участке. Насыщение кислородом может определяться, может быть получено и/или может быть определено иным способом по существу в непрерывном режиме (например, с интервалом забора проб менее чем около 100 миллисекунд).

Модуль 38 определения содержания кислорода в артериальной крови выполнен с возможностью определения парциального давления кислорода в артериальной крови субъекта 12. Определение парциального давления кислорода в артериальной крови с помощью модуля 38 определения содержания кислорода в артериальной крови может представлять собой оценку парциального давления кислорода в артериальной крови, выполняемую по существу в непрерывном режиме. Это объясняется тем, что парциальное давление кислорода в артериальной крови обычно измеряется непосредственно путем забора пробы крови у субъекта 12. В одном варианте осуществления парциальное давление кислорода в артериальной крови оценивается модулем 38 определения содержания кислорода в артериальной крови в виде зависимости от насыщения кислородом. В общем, насыщение кислородом и парциальное давление кислорода в артериальной крови связаны так, что парциальное давление кислорода в артериальной крови в заданный момент времени можно оценить на основе измеренного насыщения кислородом.

Как говорилось выше, в различные моменты времени (например, через определенные периоды времени) могут быть получены результаты замеров параметров артериальной крови и введены в систему 10. Результаты замеров могут содержать парциальное давление кислорода в артериальной крови, парциальное давление углекислого газа в артериальной крови, pH крови и/или другие измерения. В одном варианте осуществления модуль 38 определения парциального давления кислорода в артериальной крови выполнен с возможностью калибровки или иной корректировки определения парциального давления кислорода в артериальной крови как функции насыщения кислородом, когда такие результаты измерений получены системой 10.

В качестве примера на фиг.2 показаны графики зависимости насыщения кислородом от парциального давления кислорода в артериальной крови. Как можно видеть на фиг.2, зависимость между этими двумя параметрами является нелинейной. В этой связи периодические замеры парциального давления кислорода в артериальной крови могут использоваться для калибровки и/или корректировки преобразования результатов измерений насыщения кислородом в оценку парциального давления кислорода в артериальной крови. Кроме того, как ясно из Фиг.2, соотношение между насыщением кислородом и парциальным давлением кислорода в артериальной крови зависит от парциального давления углекислого газа в артериальной крови и/или pH крови. Соответственно замеры парциального давления углекислого газа в артериальной крови и/или pH крови могут использоваться для дополнительной калибровки и/или корректировки преобразования результатов измерений насыщения кислородом в оценку парциального давления кислорода в артериальной крови.

Возвращаясь к фиг.1, модуль 40 определения доли кислорода выполнен с возможностью определения терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода. Терапевтически значимая доля вдыхаемого кислорода представляет собой долю вдыхаемого кислорода, поддерживающую оксигенацию субъекта 12 на терапевтически полезном уровне. Модуль 32 контроля выполнен с возможностью реализации терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода, полученной модулем 40 определения доли кислорода, путем управления генератором 14 давления для регулировки концентрации кислорода в нагнетаемом потоке дыхательного газа, соответствующей терапевтически значимой доле вдыхаемого кислорода.

В одном варианте осуществления определение терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода включает в себя определение доли вдыхаемого кислорода, которая будет поддерживать насыщение кислородом субъекта 12 на терапевтически полезном уровне. В одном варианте осуществления модуль 40 определения доли кислорода определяет терапевтически значимую долю вдыхаемого кислорода для поддержания парциального давления кислорода в артериальной крови на терапевтически полезном уровне. Модуль 40 определения доли кислорода выполнен с возможностью определения терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода в контуре обратной связи, в котором насыщение кислородом, парциальное давление кислорода в артериальной крови и/или некоторые другие показатели, характеризующие оксигенацию, используются в качестве входных данных. Если используемый показатель указывает, что оксигенация слишком высока, терапевтически значимая доля вдыхаемого кислорода корректируется в сторону снижения от ее текущего уровня. Если используемый показатель указывает, что оксигенация слишком низка, доля вдыхаемого кислорода корректируется в сторону повышения от ее текущего уровня.

Модуль 40 определения доли кислорода выполнен так, что внесение поправок в терапевтически значимую долю вдыхаемого кислорода ограничено с помощью ограничений, налагаемых на долю кислорода. Ограничения, налагаемые на долю кислорода, могут ограничивать один или более из следующих показателей: скорость изменения терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода (например, в скользящем временном окне), шаг регулировки терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода, максимальный уровень терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода, минимальный уровень терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода, временную близость поправок, вносимых в терапевтически значимую долю вдыхаемого кислорода, и/или может как-то иначе ограничивать поправки к определению терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода. Ограничение доли кислорода, ограничивающее скорость изменения терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода, может устанавливать максимальную скорость изменения. Ограничение доли кислорода, ограничивающее шаг регулировки терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода, может устанавливать стандартное приращение, может устанавливать минимальное приращение, может устанавливать максимальное приращение и/или как-то иначе ограничивать шаги регулировки. Ограничение доли кислорода, ограничивающее временную близость поправок, вносимых в терапевтически значимую долю вдыхаемого кислорода, может устанавливать минимальный период ожидания с момента предыдущего внесения поправки до того момента, когда может быть внесена следующая поправка, и/или может как-то иначе ограничивать временную близость поправок, вносимых в терапевтически значимую долю вдыхаемого кислорода.

В одном варианте осуществления модуль 40 определения доли кислорода выполнен с возможностью определения терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода исключительно (или по существу исключительно) для поддержания оксигенации субъекта 12. В одном варианте осуществления модуль 40 определения доли кислорода выполнен с возможностью систематического уменьшения терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода с течением времени. Систематическое уменьшение терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода выполняется так, что субъект 12 постепенно отвыкает от дополнительного кислорода, включенного в состав нагнетаемого потока дыхательного газа.

PEEP-модуль 42 выполнен с возможностью определения терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха. Терапевтически значимое положительное давление в конце выдоха представляет собой положительное давление в конце выдоха, способствующее поддержанию оксигенации крови субъекта 12 на терапевтически полезном уровне. В одном варианте осуществления определение терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха включает в себя определение положительного давления в конце выдоха, способствующего поддержанию насыщения субъекта 12 кислородом на терапевтически полезном уровне. В одном варианте осуществления PEEP-модуль 42 определяет терапевтически значимое положительное давление в конце выдоха для поддержания парциального давления кислорода в артериальной крови на терапевтически полезном уровне. PEEP-модуль 42 выполнен с возможностью определения терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха в контуре обратной связи, в котором насыщение кислородом, парциальное давление кислорода в артериальной крови и/или некоторые другие показатели, характеризующие оксигенацию, используются в качестве входных данных. Если используемый показатель указывает, что оксигенация слишком высока, терапевтически значимое положительное давление в конце выдоха корректируется в сторону снижения от его текущего уровня. Если используемый показатель указывает, что оксигенация слишком низка, положительное давление в конце выдоха корректируется в сторону повышения от его текущего уровня.

PEEP-модуль 42 выполнен так, что внесение поправок в терапевтически значимое положительное давление в конце выдоха ограничено с помощью ограничений, налагаемых на положительное давление в конце выдоха. Положительное давление в конце выдоха может ограничивать один или более из следующих показателей: скорость изменения терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха (например, в скользящем временном окне), шаг регулировки терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха, максимальный уровень терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха, минимальный уровень терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха, временную близость поправок, вносимых в терапевтически значимое положительное давление в конце выдоха, и/или может как-то иначе ограничивать поправки к определению терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха. Ограничение положительного давления в конце выдоха, ограничивающее скорость изменения терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха, может устанавливать максимальную скорость изменения. Ограничение положительного давления в конце выдоха, ограничивающее шаг регулировки терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха, может устанавливать стандартное приращение, может устанавливать минимальное приращение, может устанавливать максимальное приращение и/или как-то иначе ограничивать шаги регулировки. Ограничение положительного давления в конце выдоха, ограничивающее временную близость поправок, вносимых в терапевтически значимое положительное давление в конце выдоха, может устанавливать минимальный период ожидания с момента предыдущего внесения поправки до того момента, когда может быть внесена следующая поправка, и/или может как-то иначе ограничивать временную близость поправок, вносимых в терапевтически значимое положительное давление в конце выдоха.

В одном варианте осуществления PEEP-модуль 42 выполнен с возможностью определения терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха исключительно (или по существу исключительно) для поддержания оксигенации субъекта 12. В одном варианте осуществления PEEP-модуль 42 выполнен с возможностью систематического уменьшения терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха с течением времени. Систематическое уменьшение терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха выполняется так, что субъект 12 постепенно отвыкает от доставки газа под давлением, осуществляемой нагнетаемым потоком дыхательного газа.

Модуль 44 определения выдоха выполнен с возможностью определения уровня давления при выдохе, соответствующего терапевтически значимому положительному давлению в конце выдоха. Это может определяться по схеме обратной связи с использованием положительного давления в конце выдоха, определенного модулем 34 определения параметров дыхания, в качестве входной величины. Поскольку вносятся поправки в терапевтически значимое положительное давление в конце выдоха, соответствующие поправки могут вноситься в уровень давления при выдохе, определенный модулем 44 определения выдоха. Модуль 32 контроля реализует уровень давления при выдохе, определенный модулем 44 определения выдоха, для подачи нагнетаемого потока дыхательного газа субъекту на уровне давления при выдохе в процессе выдоха. Это может поддерживать положительное давление в конце выдоха субъекта 12 на уровне терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха.

Модуль 46 интерфейса выполнен с возможностью приема выбора и/или поступления управляющих входных сигналов от пользователя посредством пользовательского интерфейса 18. Управляющие входные сигналы могут определять один или более аспектов работы системы 10. В качестве неограничивающего примера, управляющие входные сигналы могут определять один или более из следующих показателей: ограничения доли кислорода, ограничения положительного давления в конце выдоха, показатель оксигенации, используемый для определения терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода и/или терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха, активация и деактивация режима работы для управления положительным давлением в конце выдоха, активация и деактивация режима работы по отвыканию, настроечные параметры сигнализации и пределы для низкого насыщения кислородом, а также высокой или максимальной доли вдыхаемого кислорода и высокого или максимального уровня положительного давления в конце выдоха, и/или другие факторы в работе системы 10.

В качестве иллюстрации на фиг.3 показан графический интерфейс 48 пользователя, который может быть выполнен с возможностью приема выбора и/или поступления управляющих входных сигналов от пользователя. Графический интерфейс 48 пользователя может быть представлен пользователю посредством пользовательского интерфейса, такого же, как пользовательский интерфейс 18, или схожего с ним (показан на фиг.1 и описан выше). Графический интерфейс 48 пользователя может включать в себя поле 50 показателей оксигенации, поле 52 ограничений доли кислорода, поле 54 режима отвыкания, поле 56 PEEP-ограничений, поле 58 определения оксигенации и/или другие поля.

Поле 50 показателей оксигенации выполнено с возможностью приема выбора и/или поступления управляющих входных сигналов, связанных с показателем оксигенации, реализованным по схеме обратной связи для определения внесения поправок в терапевтически значимую долю вдыхаемого кислорода. Управляющие входные сигналы могут включать в себя выбор показателей, минимальный уровень оксигенации, терапевтически значимый уровень оксигенации и/или другие управляющие входные сигналы. Выбор показателей указывает показатель оксигенации, который требуется реализовать для определения коррекции терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода. Поле 50 показателей оксигенации может быть выполнено с возможностью приема выбора и/или поступления величин насыщения кислородом, парциального давления кислорода в артериальной крови и/или других показателей. Минимальный уровень оксигенации может устанавливать минимальный уровень для выбранного показателя оксигенации. Терапевтически значимый уровень оксигенации может устанавливать уровень выбранного показателя оксигенации, который терапевтически значимая доля вдыхаемого кислорода способна поддерживать.

Поле 52 ограничений доли кислорода выполнено с возможностью приема выбора и/или поступления управляющих входных сигналов, связанных с терапевтически значимой долей вдыхаемого кислорода, ограничениями доли кислорода и/или других управляющих входных сигналов. Ограничения доли кислорода, полученные посредством поля 52 ограничений доли кислорода, могут включать в себя одно или более из следующих ограничений: ограничение скорости изменения, ограничение шагов регулировок, ограничение максимального уровня, ограничение минимального уровня, ограничение времени ожидания и/или другие ограничения доли кислорода.

Поле 54 режима отвыкания выполнено с возможностью приема выбора и/или поступления входных сигналов активации/деактивации режима работы по отвыканию, времени ожидания отвыкания, ограничения поправок на отвыкание и/или других управляющих входных сигналов. Время ожидания отвыкания может определять продолжительность времени между снижениями терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода и/или терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха. Ограничение поправок на отвыкание может определять шаг регулировки, используемый для снижения терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода и/или терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха в процессе отвыкания.

Поле 56 PEEP-ограничений выполнено с возможностью приема сигналов активации/деактивации PEEP-режима, выбора и/или поступления управляющих входных сигналов, связанных с терапевтически значимым положительным давлением в конце выдоха, PEEP-ограничений и/или других управляющих входных сигналов. Активация/деактивация PEEP-режима избирательно активирует/деактивирует динамическое определение терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха на основе оксигенации. Если PEEP-режим деактивирован, терапевтически значимое положительное давление в конце выдоха может устанавливаться на фиксированном уровне и/или определяться на основе других входных сигналов. PEEP-ограничения, полученные посредством поля 56 PEEP-ограничений, могут включать в себя одно или более из следующих ограничений: ограничение скорости изменения, ограничение шагов регулировок, ограничение максимального уровня, ограничение минимального уровня, ограничение времени ожидания и/или другие PEEP-ограничения.

Поле 58 определения оксигенации выполнено с возможностью приема управляющих входных сигналов, определяющих моменты времени, в которые определяется показатель оксигенации. Эти управляющие входные сигналы могут включать в себя среднюю величину периода забора проб, период забора проб для определения тенденции изменения оксигенации и/или другие управляющие входные сигналы.

На фиг.4 показан способ 60 поддержания оксигенации субъекта. Этапы способа 60, представленного ниже, приведены в целях иллюстрации. В некоторых вариантах осуществления способ 60 может быть реализован при наличии одной или более дополнительных этапов, которые не описаны, и/или без одной или более из рассмотренных этапов. Кроме того, порядок следования этапов способа 60, представленный на фиг.4 и рассмотренный ниже, не является ограничивающим.

В некоторых вариантах осуществления некоторые или все этапы способа 60 могут быть реализованы в одном или более устройствах обработки информации (например, цифровом процессоре, аналоговом процессоре, цифровом контуре, выполненном с возможностью обработки информации, аналоговом контуре, выполненном с возможностью обработки информации, машине состояний и/или других механизмах для электронной обработки информации). Одно или более устройств обработки информации могут включать в себя одно или более устройств, выполняющих некоторые или все этапы способа 60 в ответ на инструкции, хранящиеся в электронном виде на электронных носителях информации. Одно или более устройств обработки информации могут включать в себя одно или более устройств, выполненных с возможностью посредством аппаратного обеспечения, аппаратно-программного обеспечения и/или программного обеспечения выполнять одну или более из этапов способа 60.

На этапе 62 осуществляется прием одного или более управляющих входных сигналов от пользователя. Управляющие входные сигналы задают, оказывают влияние на и/или определяют один или более аспектов лечения, проводимого субъекту. Управляющие входные сигналы могут включать в себя один или более из следующих сигналов: терапевтически значимый уровень оксигенации, выбор показателя оксигенации, максимальная доля вдыхаемого кислорода, PEEP-ограничения, активация/деактивация PEEP-режима, активация/деактивация режима отвыкания, и/или другие управляющие входные сигналы. В одном варианте осуществления этап 62 выполняется модулем интерфейса, схожим или одинаковым с модулем 46 интерфейса (показанным на Фиг.1 и описанным выше), который получает один или более управляющих входных сигналов посредством пользовательского интерфейса, схожего или одинакового с пользовательским интерфейсом 18 и/или графическим интерфейсом 48 пользователя (показанным на Фиг.1 и 3 соответственно и описанным выше).

На этапе 64 генерируется нагнетаемый поток дыхательного газа для доставки в легкие субъекта. Один или более параметров нагнетаемого потока дыхательного газа могут контролироваться согласно режиму лечения. В одном варианте осуществления этап 64 выполняется с помощью генератора давления, схожего или одинакового с генератором 14 давления (показанным на фиг.1 и описанным выше), под управлением модуля контроля, схожего или одинакового с модулем 32 контроля (показанным на фиг.1 и описанным выше).

На этапе 66 определяется показатель оксигенации, указывающий количество кислорода, присутствующего в крови субъекта. Показатель оксигенации может включать в себя насыщение кислородом, парциальное давление кислорода в артериальной крови и/или другие показатели оксигенации. Определение показателя оксигенации может включать в себя оценку показателя оксигенации. Показатель оксигенации, полученный на этапе 66, может быть определен управляющим входным сигналом, полученным на этапе 62, указывающим конкретный показатель оксигенации. Получение показателя оксигенации может включать в себя определение показателя оксигенации (например, на основе выходных сигналов датчиков) и/или получение результатов определения показателя оксигенации от внешнего компонента (например, от устройства контроля состояния пациента, схожего или одинакового с устройством 31 контроля состояния пациента, показанным на Фиг.1 и описанным выше). В одном варианте осуществления этап 66 может выполняться модулем определения насыщения кислородом и/или модулем определения содержания кислорода в артериальной крови, схожими или одинаковыми соответственно с модулем 36 определения насыщения кислородом и/или модулем 38 определения содержания кислорода в артериальной крови (показанными на фиг.1 и описанными выше).

На этапе 68 определяется, требуется ли калибровка и/или корректировка в отношении определения показатель оксигенации. Калибровка и/или корректировка могут происходить в момент времени, соответствующий поступлению и/или приему замера показатель оксигенации, выполняемого только периодически. Замер может выполняться периодически, поскольку он является инвазивным по отношению к субъекту. После того как калибровка и/или корректировка выполнена должным образом на этапе 68, в способе 60 осуществляется переход к этапу 70.

На этапе 70 результат определения показателя оксигенации подвергается калибровке и/или корректировке. Откалиброванный и/или скорректированный результат определения может представлять собой оценку парциального давления кислорода в артериальной крови как функции насыщения кислородом по настоящему описанию. В одном варианте осуществления этап 70 выполняется модулем определения содержания кислорода в артериальной крови, схожим или одинаковым с модулем 38 определения содержания кислорода в артериальной крови (показанным на фиг.1 и описанным выше).

С этапа 68 и с этапа 70 в способе 60 осуществляется переход к этапу 72 и этапу 74. На этапе 72 определяется, требуется ли определить терапевтически значимое положительное давление в конце выдоха на основе показателя оксигенации, полученного на этапе 66. Данное решение может быть принято на основе того, активирован ли PEEP-режим или деактивирован. Активация или деактивация PEEP-режима может быть продиктована контрольными входными сигналами, полученными на этапе 62. В ответ на решение, что терапевтически значимое положительное давление в конце выдоха должно определяться на основе показателя оксигенации, в способе 60 осуществляется переход к этапу 76. В ответ на решение, что терапевтически значимое положительное давление в конце выдоха не должно определяться на основе показателя оксигенации, в способе 60 осуществляется переход к этапу 74.

На этапе 74 терапевтически значимая доля вдыхаемого кислорода определяется на основе показателя оксигенации, определенного на этапе 66. Терапевтически значимая доля вдыхаемого кислорода определяется для поддержания показателя оксигенации на терапевтически полезном уровне (например, полученном на этапе 62). При получении обусловленного долей вдыхаемого кислорода сигнала на активацию режима отвыкания на этапе 62, терапевтически значимая доля вдыхаемого кислорода может быть снижена в попытке обеспечения отвыкания субъекта от лечения, предоставляемого способом 60. Если терапевтически значимая доля вдыхаемого кислорода должна быть скорректирована от ее предыдущего уровня, на регулировку накладывается ограничение посредством ограничений доли кислорода, полученных от пользователя на этапе 62. В одном варианте осуществления этап 74 выполняется модулем определения доли кислорода, схожим или одинаковым с модулем 40 определения доли кислорода (показанным на фиг.1 и описанным выше).

На этапе 76 терапевтически значимое положительное давление в конце выдоха определяется на основе показателя оксигенации, определенного на этапе 66. Терапевтически значимое положительное давление в конце выдоха определяется для поддержания показателя оксигенации на терапевтически полезном уровне (например, полученном на этапе 62). При получении обусловленного положительным давлением в конце выдоха сигнала на активацию режима отвыкания на этапе 62, терапевтически значимое положительное давление в конце выдоха может быть снижено в попытке обеспечения отвыкания субъекта от лечения, предоставляемого способом 60. Если терапевтически значимое положительное давление в конце выдоха должно быть скорректировано от его предыдущего уровня, на регулировку накладывается ограничение посредством PEEP-ограничений, полученных от пользователя на этапе 62. В одном варианте осуществления этап 76 выполняется PEEP-модулем, схожим или одинаковым с PEEP-модулем 42 (показанным на фиг.1 и описанным выше).

На этапе 78 нагнетаемый поток дыхательного газа регулируется на основе терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода, определенной на этапе 74, и/иди терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха, определенного на этапе 76. В одном варианте осуществления этап 78 выполняется генератором давления, схожим или одинаковым с генератором 14 давления (показанным на фиг.1 и описанным выше) под управлением модуля контроля, схожего или одинакового с модулем 32 контроля (показанным на фиг.1 и описанным выше).

Детали, включенные в настоящее описание, приведены в иллюстративных целях на основе наиболее практичных и предпочтительных вариантов осуществления в рамках сегодняшних представлений. Однако следует понимать, что такие детали приведены лишь в указанных целях, при этом объем настоящего описания не ограничен раскрытыми вариантами осуществления, а, наоборот, охватывает изменения и эквивалентные схемы, подпадающие под объем притязаний и соответствующие сущности прилагаемой формулы изобретения. Например, следует понимать, что, насколько это возможно, один или более признаков любого варианта осуществления может сочетаться с одним или более признаками любого другого варианта осуществления в настоящем описании.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Система содержит генератор давления, выполненный с возможностью генерирования нагнетаемого потока дыхательного газа для доставки в легкие субъекта и избирательного управления долей вдыхаемого субъектом кислорода путем регулировки концентрации кислорода в нагнетаемом потоке дыхательного газа; пользовательский интерфейс; один или более процессоров. Модули компьютерных программ содержат модуль определения содержания кислорода в крови, модуль определения доли кислорода, выполненный с возможностью динамического определения терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода для субъекта согласно режиму лечения, модуль интерфейса, выполненный с возможностью получения ограничений доли кислорода от пользователя посредством пользовательского интерфейса, и модуль контроля, выполненный с возможностью управления генератором давления для регулировки концентрации кислорода в нагнетаемом потоке дыхательного газа для автоматического и динамического изменения доли вдыхаемого субъектом кислорода. Раскрыт альтернативный вариант системы контроля доли выдыхаемого кислорода в нагнетаемом потоке дыхательного газа. Изобретения позволяют приспособить режим лечения к индивидуальным особенностям пациента. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Система для контроля доли вдыхаемого кислорода в нагнетаемом потоке дыхательного газа, доставляемого в легкие субъекта, при этом система содержит:
генератор (14) давления, выполненный с возможностью генерирования нагнетаемого потока дыхательного газа для доставки в легкие субъекта, при этом генератор давления выполнен с возможностью избирательного управления долей вдыхаемого субъектом кислорода путем регулировки концентрации кислорода в нагнетаемом потоке дыхательного газа;
пользовательский интерфейс (18, 48);
один или более процессоров (24), выполненных с возможностью исполнения модулей компьютерных программ, при этом модули компьютерных программ содержат:
модуль (36, 38) определения содержания кислорода в крови, выполненный с возможностью определения величины показателя оксигенации, представляющего количество кислорода, присутствующего в крови субъекта, как получено из одного из датчика насыщения кислородом и измерений артериальной крови;
модуль (40) определения доли кислорода, выполненный с возможностью динамического определения терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода для субъекта согласно режиму лечения, при этом модуль определения доли кислорода выполнен с возможностью динамического определения терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода, необходимой для поддержания терапевтически полезного уровня оксигенации (i) в соответствии с режимом лечения или (ii) для отвыкания субъекта от поддерживающей терапии, или (iii) на основе определенной величины показателя оксигенации по схеме обратной связи;
модуль (46) интерфейса, выполненный с возможностью получения ограничений доли кислорода от пользователя посредством пользовательского интерфейса, при этом модуль определения доли кислорода дополнительно выполнен так, что ограничения доли кислорода, полученные от пользователя посредством пользовательского интерфейса, налагают ограничения на динамическое определение терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода; и
модуль (32) контроля, выполненный с возможностью управления генератором давления для регулировки концентрации кислорода в нагнетаемом потоке дыхательного газа для автоматического и динамического изменения доли вдыхаемого субъектом кислорода согласно динамически определенной терапевтически значимой доле вдыхаемого кислорода, определенной по кислороду, ограниченному с помощью полученных ограничений доли кислорода.

2. Система по п. 1, в которой модуль интерфейса выполнен так, что ограничения доли кислорода содержат одну или более из следующих величин: (i) максимальную величину инкрементального изменения динамически определенной терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода, (ii) количество времени между регулировками динамически определенной терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода или (iii) максимальную величину скорости изменения динамически определенной терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода.

3. Система по п. 1, в которой модуль определения содержания кислорода в крови выполнен так, что показатель оксигенации содержит (i) насыщение кислородом или (ii) парциальное давление кислорода в артериальной крови.

4. Система по п. 1, в которой модули компьютерных программ дополнительно содержат:
РЕЕР-модуль (42), выполненный с возможностью динамического определения терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха; и
модуль (44) определения выдоха, выполненный с возможностью определения давления при выдохе для нагнетаемого потока дыхательного газа, который будет поддерживать положительное давление в конце выдоха субъекта на уровне динамически определенного терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха,
при этом модуль контроля дополнительно выполнен с возможностью создания нагнетаемого потока дыхательного газа, при котором давление при выдохе, определенное модулем определения выдоха в процессе выдоха, таково, что поддерживается динамически определенное терапевтически значимое положительное давление в конце выдоха.

5. Система по п. 4, в которой РЕЕР-модуль дополнительно выполнен с возможностью динамического определения терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха согласно режиму лечения на основе определенной величины показателя оксигенации по схеме обратной связи.

6. Система контроля доли вдыхаемого кислорода в нагнетаемом потоке дыхательного газа, доставляемого в легкие субъекта, при этом система содержит:
средство (14) для генерирования нагнетаемого потока дыхательного газа для доставки в легкие субъекта;
средство (36, 38) для получения величины показателя оксигенации, указывающего количество кислорода, присутствующего в крови субъекта, как получено из одного из датчика насыщения кислородом и измерений артериальной крови;
средство (46) для получения одного или более ограничений доли кислорода от пользователя посредством пользовательского интерфейса;
средство (40) для динамического определения терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода для субъекта согласно режиму лечения, необходимому для поддержания терапевтически полезного уровня оксигенации (i) в соответствии с режимом лечения или (ii) для отвыкания субъекта от поддерживающей терапии, или (iii) на основе полученной величины показателя оксигенации, указывающей количество кислорода, присутствующего в крови субъекта, по схеме обратной связи, при этом ограничения доли кислорода, полученные от пользователя, налагают ограничения на динамическое определение терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода; и
средство (14) для регулировки концентрации кислорода в нагнетаемом потоке дыхательного газа для автоматического и динамического изменения доли вдыхаемого субъектом кислорода согласно динамически определенной терапевтически значимой доле вдыхаемого кислорода, ограниченной с помощью полученных ограничений доли кислорода.

7. Система по п. 6, в которой ограничения доли кислорода содержат одну или более из следующих величин: (i) максимальную величину инкрементального изменения динамически определенной терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода, (ii) количество времени между регулировками динамически определенной терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода или (iii) максимальную величину скорости изменения динамически определенной терапевтически значимой доли вдыхаемого кислорода.

8. Система по п. 6, в которой показатель оксигенации содержит (i) насыщение кислородом и/или (ii) парциальное давления кислорода в артериальной крови.

9. Система по п. 6, дополнительно содержащая:
средство (42) для динамического определения терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха;
средство (44) для динамического определения давления при выдохе для нагнетаемого потока дыхательного газа, который будет поддерживать положительное давление в конце выдоха субъекта на уровне динамически определенного терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха; и
средство (14) для создания нагнетаемого потока дыхательного газа в процессе выдоха, имеющего давление при выдохе, динамически определенное для поддержания динамически определенного терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха.

10. Система по п. 9, в которой средство для динамического определения терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха дополнительно выполнено с возможностью динамического определения терапевтически значимого положительного давления в конце выдоха согласно режиму лечения на основе полученной величины показателя оксигенации, указывающего количество кислорода, присутствующего в крови субъекта, по схеме обратной связи.