(57)【要約】１又は２以上の呼吸パラメータを変更することにり、個人の有効な換気の変化を誘発し、肺毛細管血流量及び心拍出量等の血流動態作用の測定値の算出に利用できる測定値を誘導する方法及び装置を提供する。本発明の技術を使用して、最新の換気装置により利用可能な広範な換気方式の下で測定値を達成し、二酸化炭素フィック式の差の形式を使用して血流動態作用の指標値を算出する。
2005524469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化炭素排出量又は酸素消費量を示す第１のパラメータと、個人の血液中の二酸化炭素量又は酸素量の指標値の第２のパラメータとを測定する検知手段(10)と、
(a)吸気圧力、流量、周期的容量、吸気持続期間、呼気持続期間又はこれらの組合せを含む換気パラメータを含む第１の換気設定状態で測定される第１のパラメータ及び第２のパラメータと、
(b)第１の換気設定状態に関連する換気パラメータから変更された換気パラメータを含む第２の換気設定状態で測定される第１のパラメータ及び第２のパラメータとに基づく個人の血流動態作用を算定する血流動態作用測定手段(20)とを備えることを特徴とする個人の血流動態作用評価装置。
【請求項２】
血流動態作用測定手段(20)は、第１の測定値及び第２の測定値を差フィック式に適用して、個人の血流動態作用を算定する請求項１に記載の血流動態作用評価装置。
【請求項３】
第２のパラメータは、呼吸終期の二酸化炭素分圧の測定値を含む請求項１に記載の血流動態作用評価装置。
【請求項４】
更に、個人に換気を供給する機械式換気装置を含み、機械式換気装置により第１の換気設定状態から第２の換気設定状態に変更する請求項１に記載の血流動態作用評価装置。
【請求項５】
機械式換気装置により第１の換気設定状態から第２の換気設定状態への変更を自動的に開始する請求項４に記載の血流動態作用評価装置。
【請求項６】
第１の換気設定状態から第２の換気設定状態への変更を手動で開始する請求項４に記載の血流動態作用評価装置。
【請求項７】
二酸化炭素排出量又は酸素消費量を示す第１のパラメータと、個人の血液中の二酸化炭素量又は酸素量の指標値の第２のパラメータとを測定する検知手段(10)と、
(a)吸気圧力、流量、周期的容量、吸気持続期間、呼気持続期間又はこれらの組合せを含む呼吸パラメータを含む第１の換気設定状態で測定される第１のパラメータ及び第２のパラメータ又は第１の設定の換気状態に関連する換気パラメータから変更される換気パラメータを含む第２の換気設定状態で測定される第１のパラメータ及び第２のパラメータと、
(b)第１の換気設定状態と第２の換気設定状態との間の移行時に測定される第１のパラメータ及び第２のパラメータとに基づき個人の血流動態作用を算定する血流動態作用測定手段(20)とを備えることを特徴とする個人の血流動態作用評価装置。
【請求項８】
血流動態作用測定手段(20)は、第１の測定値及び第２の測定値を差フィック式に適用して、個人の血流動態作用を算定する請求項７に記載の血流動態作用評価装置。
【請求項９】
パラメータは、呼吸終期の二酸化炭素分圧の測定値を含む請求項７に記載の血流動態作用評価装置。
【請求項１０】
更に、個人に換気を供給する機械式換気装置を含み、機械式換気装置により第１の換気設定状態から第２の換気設定状態に変更する請求項７に記載の血流動態作用評価装置。
【請求項１１】
機械式換気装置により自動的に第１の換気設定状態から第２の換気設定状態への変更を開始する請求項１０に記載の血流動態作用評価装置。
【請求項１２】
第１の換気設定状態から第２の換気設定状態への変更を手動で開始する請求項１０に記載の血流動態作用評価装置。
【請求項１３】
個人の血液中の二酸化炭素含有量を示すパラメータを測定する検知手段(10)と、
(a)吸気圧力、流量、周期的容量、吸気持続期間、呼気持続期間又はこれらの組合せを含む換気パラメータを含む第１の換気設定状態で測定されるパラメータと、
(b)第２の換気設定状態で測定されるパラメータとに基づき差フィック法を使用して個人の血流動態作用を算定する血流動態性能測定手段(20)とを備えることを特徴とする個人の血流動態作用評価装置。
【請求項１４】
パラメータは、呼吸終期の二酸化炭素分圧の測定値を含む請求項１３に記載の血流動態作用評価装置。
【請求項１５】
更に、個人に換気を供給する機械式換気装置を含み、機械式換気装置により第１の設定の換気状態から第２の設定の換気状態に変更する請求項１３に記載の血流動態作用評価装置。
【請求項１６】
機械式換気装置により第１の換気設定状態から第２の換気設定状態への変更を自動的に開始する請求項１５に記載の血流動態作用評価装置。
【請求項１７】
第１の換気設定状態から第２の換気設定状態への変更を手動で開始する請求項１５に記載の血流動態作用評価装置。
【請求項１８】
個人の血液中の二酸化炭素含有量を示すパラメータを測定する検知手段(10)と、
(a)吸気圧力、流量、周期的容量、吸気持続期間、呼気持続期間若しくはこれらの組合せを含む換気パラメータを含む第１の換気設定状態で測定されるパラメータ又は第２の換気設定状態で測定されるパラメータと、
(b)第１の換気設定状態と第２の換気設定状態との間の移行時に測定されるパラメータとに基づき個人の血流動態作用を算定する血流動態作用測定手段(20)とを備えることを特徴とする個人の血流動態作用評価装置。
【請求項１９】
パラメータは、呼吸終期の二酸化炭素分圧の測定値を含む請求項１８に記載の血流動態作用評価装置。
【請求項２０】
更に、個人に換気を供給する機械式換気装置を含み、機械式換気装置により第１の換気設定状態から第２の換気設定状態に変更す請求項１８に記載の血流動態作用評価装置。
【請求項２１】
個人に呼吸気体流を供給し、かつ二酸化炭素排出量又は酸素消費量を示す第１のパラメータと、個人の血液中の二酸化炭素量又は酸素量を示す第２のパラメータとを測定する機械式換気装置(10)と、換気装置に接続される処理手段(12,22,32)とを備え、処理手段は、
(1)(a)時間以外の制限変数、(b)時間以外の周期変数、及び(c)呼吸周期の吸気段階を開始する始動変数の少なくとも１つ基線値を含む基線換気状態を定義し、
(2)基線換気状態での第１のパラメータ及び第２のパラメータの第１の測定値を取得し、
(3)制限変数、周期変数及び始動変数の少なくとも１つの値を変更することにより機械式換気装置を変更した換気状態に移行し、
(4)変更した換気状態で第１のパラメータ及びの第２のパラメータの第２の測定値を取得し、及び
(5)第１のパラメータ及び第２のパラメータの第１の測定値及び第２の測定値を差フィック式に適用することを特徴とする個人の心拍出量及び肺毛細管血流量の少なくとも１つを決定する装置。
【請求項２２】
パラメータは、呼吸終期の二酸化炭素分圧の測定値を含む請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
処理手段により変更した換気状態への機械式換気装置の移行を自動的に開始する請求項２１に記載の装置。
【請求項２４】
機械式換気装置の変更した換気状態への移行を手動で開始する請求項２１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【優先権主張】
【０００１】
本願は、米国特許法第１１９条(ｅ)の規定により、２００２年５月６日付け出願の米国仮特許出願第６０／３８０,０９４号に基づく優先権及び、同法第１２０条の規定により、発明の名称「血流動態の性能評価に対する換気の一時的な変化を誘導する方法」と称する２００３年４月２８日付け出願に基づく優先権を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、個人の肺毛細管血流量（「PCBF」）又は心拍出量（「CO」）を非侵襲的に決定する装置及び方法に広く関連し、特に、非侵襲的に個人の血流動態作用を決定するために、個人の換気が一時的に変化するときに個人を監視する装置に関する。特に、本発明は、１又は２以上の呼吸制御パラメータを操作することにより、個人の有効な換気の変化を誘発する方法及び前記変化に基づいて肺毛細管血流量又は心拍出量の測定値を算出するいわゆる差フィック法に関する。
【背景技術】
【０００３】
再呼吸
心拍出量及び肺毛細管血流量は、血流動態作用の一般的な測定指標値であり、心臓及び／又は肺の機能障害を有し又はその疑いのある個人の診断及び監視に使用される。肺毛細管血流量は、気体交換、即ち肺機能の有効性の測定値に関係する個人の肺を通る血流量である。心拍出量は、肺毛細管血流量と気体交換に関与しない血流量との合計であり、典型的に肺内短絡流又は混合静脈血と指称される。要約すれば、心拍出量は、心臓機能の有効性を示す測定値である。多くの場合、肺内短絡流を無視できるため、心拍出量と肺毛細管血流量は、ほぼ等しいと推定される。
【０００４】
フィックの原理として公知の基本的な生理学的原理を利用することにより、心拍出量（又は肺毛細管血流量）を伝統的に測定してきた。フィックの原理では、肺、即ち肺胞で血液が物質を摂取し又は放出する割合は、肺の各側（即ち肺胞と肺毛細管の上流及び下流）での物質の内容差により分けられる流量中に存在する物質量に等しい。このように、フィックの原理により、伝統的に実施してきた測定物質として酸素を使用し、肺を通る酸素消費量及び肺の両側の酸素量を測定して以下の式を適用する。
Q = VO2/(CVO2-CaO2)                                  (1)
ここで、VO2は、酸素消費量、即ち所定の時間にわたる血液中に取り込む酸素量を示し、CVO2は、混合静脈酸素量、即ち肺の一方側又は肺胞及び肺毛細管の上流での酸素量を示し、CaO2は、動脈の酸素量、即ち肺の他方側又は肺胞及び肺毛細管の下流での酸素量を示す。
【０００５】
式(1)の使用、特に測定物質として酸素を使用すると、多くの欠点が生ずる。即ち、混合静脈酸素量を直接測定する従来の方法は、心臓カテーテルを必要とする。この侵襲的方法は、カテーテルの挿入とカテーテルの配置維持との両方により個人を害するおそれがあることが明らかである。
【０００６】
従って、フィックの原理に基づくが、より安全に肺毛細管血流量及び心拍出量を決定できる非侵襲性技術が開発された。一変形例は、測定物質に二酸化炭素を使用しかつ下式の結果を得るフィックの原理に適用するいわゆる二酸化炭素フィック法である。
Q = VCO2/(CVCO2-CaCO2)                              (2)
ここで、Qは、血流量、例えば肺毛細管血流量又は心拍出量を示し、VCO2は、二酸化炭素排出量、即ち所与の時間にわたる血流から排出される二酸化炭素量を示し、CVCO2は、監視される個人の静脈血中の二酸化炭素量、即ち肺の上流側の二酸化炭素量を示し、CaCO2は、監視される個人の動脈血中の二酸化炭素量、即ち肺の下流側の二酸化炭素量を示す。
【０００７】
二酸化炭素排出量（VCO2）は、典型的には二酸化炭素吸入量と二酸化炭素吐出量との差として測定され、通常、二酸化炭素吐出量は、二酸化炭素吸入量より多い。吸気間に吸入される二酸化炭素量と、呼気間に吐出される二酸化炭素量との呼吸毎の差として、個人の二酸化炭素排出量を非侵襲的に測定できる。二酸化炭素排出量は、下記等式を使用して一般に算出される。
【０００８】
【数１】
2005524469.tif 000003
【０００９】
ここで、Vは、測定される呼吸流量であり、fCO2は、実質的に同時に検出された二酸化炭素の信号又は二酸化炭素を含む呼吸気体の分数、即ち「二酸化炭素分数」である。
【００１０】
静脈血中の二酸化炭素量（CvCO2）を算定できるが、そうしなければ、後述のように、静脈血中の二酸化炭素量の値を知る必要がない。他方、個人の動脈血中の二酸化炭素量CaCO2の決定は、典型的には、個人の一回呼吸終期の二酸化炭素の測定分圧（PetCO2又はetCO2）、即ち個人による所定の呼吸終端部での二酸化炭素分圧に基づく。個人の気道又は呼吸導管、例えば呼吸循環路、鼻カニューレ等の如何なる死腔（デッドスペース）を修正した後の一回呼吸終期の二酸化炭素分圧は、個人の肺胞内の二酸化炭素分圧（PACO2）又は肺内短絡がない場合、個人の動脈血中の二酸化炭素分圧（PaCO2）にほぼ等しいと仮定する。標準二酸化炭素解離曲線を使用して、二酸化炭素分圧測定値PetCO2又は動脈血中の二酸化炭素分圧算出値PaCO2の何れかにより、動脈血中の二酸化炭素量CaCO2を決定できる。
【００１１】
典型的には、二酸化炭素フィック式の差の形式を使用して、非侵襲的に個人の肺毛細管血流又は心拍出量を決定できる。個人の肺毛細管血流又は心拍出量を決定する差フィック法では、有効な換気（即ち装置、個人又は装置と個人との組合せに伴うデッドスペースによる無駄な換気を除く全換気）が変化するとき、測定可能な他のパラメータの変化に基づき、個人の肺毛細管血流量又は心拍出量を算定できるとの基本的な前提に基づく。
【００１２】
フィック式の差の形式を使用すれば、例えば「正常な」呼吸である換気と、個人の有効な換気変化の誘発されている間との２つの換気の異なる状態間で二酸化炭素排出量VCO2、動脈血中の二酸化炭素量CaCO2及び静脈血中の二酸化炭素量CvCO2の各差を基準として、個人の肺毛細管血流又は心拍出量を決定できる。下式は、差フィック式の一例である。
【００１３】
【数２】
2005524469.tif 000004
【００１４】
ここでVCO2B及びVCO2Dは、「正常な」呼吸中及び有効な換気変化が誘発されている間の個人の二酸化炭素排出量を示し、CvCO2B及びCvCO2Dは、前記期間中の個人の静脈血中の二酸化炭素量をそれぞれ示し、CaCO2B及びCaCO2Dは、「正常な」呼吸中及び個人の有効な換気の変化時の個人の動脈血中の二酸化炭素量をそれぞれ示す。
【００１５】
非侵襲的に血流動態作用の心拍出量、肺毛細管血流又は他の指標値を決定する別法では、何れもカック他名義の２００１年３月１３日及び２００１年４月３日各発行の下記特許文献１及び２（以下、各々「‘２７１特許」及び「３４２特許」という）並びに２００１年８月３０発行の下記特許文献３に記載されたデータ純良化（ノイズ除去）法に開示されいわゆる「二方向」再呼吸法を含む。
【００１６】
二方向再呼吸法では、再呼吸前、再呼吸前中及び再呼吸後に得られるデータを評価する。データ純良化法では、従来の再呼吸中又は二方向再呼吸で得られるデータを評価し純良化して、信頼性のないデータ点を除去することにより、より正確な計算値を提供する。
【００１７】
典型的には、差フィック法は、二酸化炭素排出量の測定基線値、即ち「正常な」呼吸間に得られる測定値と、一回呼吸終期の二酸化炭素分圧とに依存する。１度基線データを収集すると、個人の有効な換気変化が誘発される。動脈血中の二酸化炭素量VCO2及び二酸化炭素分圧値PetCO2が有効な換気の変化で安定すると、パラメータVCO2及びPetCO2は再測定される。複数の基線値と、個人の有効な換気変化の間に得られる複数の値との差を使用して、個人の肺毛細管血流量又は心拍出量を算出できる。
【００１８】
個人の有効な換気変化を誘発する公知の差フィック法の一例では、例えばシリンダ若しくは他の外部供給源から個人が吸入する気体に二酸化炭素を添加し又は以前に吐き出した気体を個人に再呼吸させることにより、直接的に二酸化炭素を加えてもよい。ジェデオン・エー他により、下記非特許文献１（以下「ジェデオン」という）に開示され使用される例示的な差フィック法は、増加換気の期間直後の減少換気の期間を使用する。
【００１９】
他のいわゆる「再呼吸」法を使用すると、通常無視できる二酸化炭素吸入量が実質的に増加する間に、二酸化炭素の吐出量は僅かに過ぎないが変化する。その結果、再呼吸間で呼気中と吸気中との間の二酸化炭素量の差は、実質的に減少し、個人の動脈血中二酸化炭素量VCO2は、正常な呼吸の間に測定されるものより少ないレベルに減少する。動脈血中二酸化炭素量VCO2がゼロ近傍に低下する間の再呼吸を一般に「全再呼吸」と称する。動脈血中二酸化炭素量VCO2の全減少ではないが、多少の減少を生ずる再呼吸を一般に「部分再呼吸」と称する。これらの再呼吸法を使用して、「全再呼吸」と称するCvCO2を非侵襲的に算定するか又は「部分再呼吸」と称するCvCO2を知る必要性を回避できる。
【００２０】
二酸化炭素を含む混合気体を個人に吸入させる再呼吸循環路により再呼吸が典型的に行われる。例えば、再呼吸間にデッドスペースから吸入できる再呼吸空気は、個人が以前に吐出した空気、即ち二酸化炭素高含有空気を含む。
【００２１】
全再呼吸間に、個人が吸入する実質的に全気体は、前の呼吸の間に吐き出されたものである。従って、全再呼吸間に、二酸化炭素分圧値PetCO2は、個人の動脈血、静脈血及び肺胞の血液中の各二酸化炭素分圧（PaCO2,PvCO2,PACO2）に等しく又は密接に関係すると典型的に推定される。全再呼吸法は、再呼吸過程の間に肺毛細管血流量若しくは心拍出量又は個人の動脈血中二酸化炭素量CvCO2が実質的に変化しないとの前提に基づく。血中二酸化炭素量の変化（CvCO2−CaCO2）が再呼吸等の有効な換気の変化によって、生じ、二酸化炭素分圧PetCO2の測定変化を乗じた二酸化炭素解離曲線の傾斜に等しい場合、二酸化炭素解離曲線によって、血中二酸化炭素分圧を血中二酸化炭素量に変換できる。
【００２２】
部分再呼吸では、個人は、「新鮮な」気体と、前呼吸間に排出した気体との混合物を吸入する。従って、個人は、全再呼吸過程間に吸入するほどの量の二酸化炭素を部分再呼吸では吸入しない。
【００２３】
従来の部分再呼吸法は、典型的には、式(4)等の二酸化炭素フィック式の差の形式を使用して、個人の肺毛細管血流量又は心拍出量を決定できる。測定値を得る期間では、個人の静脈血中二酸化炭素量が実質的に同一、即ち一定であると仮定するので、一般に個人の静脈血中二酸化炭素量の情報は、部分再呼吸法には不要である。また、二酸化炭素解離曲線によって、一回呼吸終期の二酸化炭素分圧の測定値を使用して、再呼吸過程の前及び間の血中二酸化炭素量の変化を決定できる。従って、部分再呼吸を実行するとき、下式を使用して、肺毛細管血流量又は心拍出量を決定できる。
Q = VCO2/s PetCO2                                  (5)
ここで、sは、二酸化炭素解離曲線の傾斜である。
【００２４】
部分再呼吸は、個人の有効な換気変化を発生するのに現在最も一般的に使用される方法であるが、再呼吸法には多くの欠点がある。特に、再呼吸循環路を使用する準備及びセットの時間及び作業は多大であり、測定対象の各個人の要求を満足するように調整しなければならず、一般的に個人の多大な協力を必要とする。機械式換気装置により支援される個人の呼吸の肺毛細管血流量又は心拍出量を測定しようとするとき、このセットは極めて難しく、患者の協力は実質的に不可能かもしれない。このため、機械式換気装置により呼吸を支援する個人、特に複数の人の有効な換気の変化を誘発するのに、他の再呼吸法が要求される。
【００２５】
機械式換気
最新の機械式換気装置は、個人に呼吸用気圧を供給する広範な態様を有し、１又は２以上の制御パラメータにより各個人を操作できる。自力で呼吸する個人の能力は、呼吸機能不全の程度により変化するため、機械式換気装置は、個人の要求に応じて、必要な部分換気支援のみ又は全換気支援を行う必要がある。
【００２６】
不連続な呼吸気体で個人の肺に搬送される容量として換気を行う。換気の総量は、呼吸気体容量と呼吸気体を搬送する速度との積に等しい。流量（即ち呼吸気体搬送速度）、周期的気体搬送量（一回呼吸搬送量）及び／又は吸気終了圧（即ち呼吸の吸気期間が終了する時点での圧力）を使用して、換気装置上で手動で又は系統的に呼吸の換気量及び／又は呼吸気体容量を設定できる。換言すると、機械式換気装置を設定して、監視し又は支援する呼吸を行う個人の要求に依存して、１又は２以上の変数を設定できる。例えば、特定の流量及び特定の吸気終了圧力又は各呼吸毎に搬送される特定の周期的な（一回）搬送量のみに換気装置を設定してもよい。同様に、吸気終期設定圧力に達するまで、一定量の気体を個人に搬送するように、機械式換気装置を設定してもよい。
【００２７】
機械式換気装置は、様々な制御変数を利用して、個人の呼吸開始時期及び呼吸終了時期を決定する。制御変数は、時間（即ち吸気時間、呼気持続期間及び吸気と呼気との間の休止時間）と、周期的気体搬送量と、吸気圧力（始期圧力及び終期圧力の両方）と、流量とを含む。前記変数の組合せにより呼吸を開始しかつ停止する場合もある。最も単純な制御変数の例は、時間制御である。時間制御では、設定される呼吸気体搬送速度に基づき、全呼吸期間を決定できる。従って、呼吸持続期間を変化させるため、個人は、換気装置上で設定される流量を同時に変更するであろう。
【００２８】
一般的な換気方式は、６秒毎に一呼吸等の予め設定された時間シーケンスに従って呼吸を開始し、吸気終期設定圧力又は周期的容量に達したときに吸気期間を終了するものである。変数が所定の閾値に達して一呼吸の終期に達するとき、この変数を「周期変数」と称することもある。周期変数は、いかなる制御変数でもよく、典型的には時間、吸気終期設定圧力及び周期的気体搬送量を含んでもよい。一例では、所定の時間シーケンスに基づき呼吸を開始し、所定の周期的気体搬送量に到達するとき、呼吸を終了できる。別法として、所定の吸気圧力又は吸気持続期間に達したとき、同様に開始した呼吸又は吸気を終了してもよい。
【００２９】
複数の制御変数に加え、機械式換気装置は、個人の要求に対する呼吸の搬送量をしばしば調整する限界変数を使用する。制限変数は、呼吸過程の間に到達する最低値及び／又は最大値である閾値を含む変数である。例えば、１０回/分呼吸のように一定の時間間隔で呼吸を行うように換気装置を設定できるが、呼吸の間に、例えば２０cmH2Oの閾値を決して超えずに、肺に加える圧力を制限することもできる。制限変数は、典型的に吸気圧力、周期的容量、流量及び時間を含む。
【００３０】
機械式換気装置を使用する呼吸タイミングを一般に「患者始動法」と称する方法により制御することが多い。患者の始動の際に、換気装置は、個人の呼吸初期動作を検出し、次に必要に応じて、機械式支援を付加することにより呼吸初期動作を増大する。典型的には、個人の呼吸初期動作は、吸気開始圧力信号及び／又は流量信号を使用して換気装置により検出される。換言すれば、個人の吸気初期動作により、呼吸循環路の圧力が所定の閾値以下に低下する場合、換気装置は、閾値を登録し、予め設定される吸気終期設定圧力、周期的容量又は持続時間に達するまで、閾値を吸気時の初期動作と判断して気体吸入流を付与する。換気装置が所与の期間にわたり最少回数の個人の初期呼吸を観察する限り、個人は全呼吸を開始できる。呼吸装置が最少呼吸回数を登録しなければ、補足的かつ強制的な１又は２以上の機械式呼吸気体が典型的に供給され、予め決められた換気速度を満たすであろう。
【００３１】
監視しかつ／又は支援する個人への呼吸支援に加えて、機械式換気装置を利用して、抵抗力及び適応性等の個人的な呼吸パラメータを算定してきた。流量、二酸化炭素及びパルス酸素測定等の監視法を実施できる換気装置を使用して、例えば肺毛細管血流量、心拍出量、心拍出量（一回心拍出量）及び心臓指数等の血流動態作用の測定値である付加的な血流動態パラメータを算定してきた。ジェデオン名義の文献では、呼吸装置を使用して、タイミング制御の他の方式を実行し、良好に制御された短期間呼吸停止法を達成した。ジェデオンによる前記方法では、吸気時間及び呼気時間を一定レベルに維持しながら、吸気と呼気との間の休止時間長さを変更した。このように、非常に短い強制的呼吸保持期間に類似する方式を達成した。また、周期的容量及び吸気圧を一定に保持した。ジェデオンは、安定状態の過換気方式と、過換気−低換気方式との両方を使用して、必要な２つの換気状態を達成した。ジェデオンの研究結果を図１に示す。
【００３２】
厳密なタイミング制御下で個人に通気している限り、１９７０年代及び８０年代に使用された初期呼吸方式のように、ジェデオンの方法は、肺毛細管血流量及び心拍出量を算出又は評価する有効な方法を提供する。しかしながら、前記の種々の方式及び制御パラメータの付加により、機械式換気装置は著しく進化した。更に、デッドスペース再呼吸に基づく差フィック計算式の利用は、ジェデオン（１９８５年）、チャペック及びロイ（１９８８年）他の研究によって、著しく発展した。それでもなお、肺毛細管血流量及び心拍出量の非侵襲的測定法は、換気の再呼吸効果のみを基準とし続けている。発明者が知る限り、血流動態作用の肺毛細管血流量、心拍出量及び他の測定値の算出に現在利用可能な多様な換気方式の下で得られる測定値を利用する差フィック法は、未だ開発されていない。
【特許文献１】米国特許第６,２００,２７１号公報
【特許文献２】米国特許第６,２１０,３４２号公報
【特許文献３】国際公開第ＷＯ０１／６２１４８号パンフレット
【非特許文献１】医療及び生命工学及びコンピュータ18，411-418(1980年)
【非特許文献２】「急性呼吸困難症候群の豚モデルの呼気終末陽圧単独で見られる生物学的可変換気による動脈酸素の増加」集中治療学会28(7),2457-64（2000年7月）
【非特許文献３】「生物学的変数又は自然騒音機械換気によるアテレクターゼの肺の補強」米国呼吸及び集中治療学会誌162(1),319-23（2000年7月）
【非特許文献４】「可変周期的容量換気による急性肺障害の齧歯動物モデルにおける肺機構及び気体交換の改善」米国呼吸及び集中治療学会誌165,366-371（2002年）
【非特許文献５】「急性呼吸障害症候群の豚モデルの少周期的容量を使用する生物学的に可変又はフラクタル換気を伴う改良された動脈の酸化」米国呼吸及び集中治療学会誌168,456-462（2002年）
【非特許文献６】「生物学的可変換気による長期麻酔期間の気体交換の悪化予防」英国麻酔学会誌84(2),197-203（2000年2月）
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００３３】
本発明は、１又は２以上の呼吸制御パラメータを操作することにより、個人の有効な換気の一時的な変化を誘発する方法を含む。個人の有効な換気に変化が誘発されると、式(4)、'２７１特許及び'３４２特許に開示される二方向再呼吸法、特許文献３に開示されるデータ純良化法又は公知の別法等の適切な差フィック手段を使用して、肺毛細管血流量、心拍出量又は肺血流量等の血流動態作用の指標値を算出できる。更に、本発明は、機械式換気装置により呼吸を監視しかつ／又は支援する個人に実施されて、肺血流量を決定する単純な方法を含む。
【００３４】
一実施の形態では、本発明は、例えば心拍出量及び／又は肺毛細管血流量の評価による個人の血流動態作用評価法を含む。本発明では、互いに十分に異なる少なくとも２つの換気状態が得られ又は定義される。続いて、２つの換気状態の各々、２つの換気状態間の移行の間、２つの換気状態の１つ、第１の換気状態と第２の換気状態との間の移行の間かつ又は前記組合せのいずれかにより、個人の血中二酸化炭素量の測定指標値が得られる。例えば前記式(4)、二方向再呼吸アルゴリズム又はデータ純良化アルゴリズム等のフィック式の差の形式に得られた測定値を適用して、心拍出量及び／又は肺毛細管血流量を算定できる。
【００３５】
本発明は、必要な２つの換気状態を達成し又は定義する多くの方法を含む。ほぼ基線となる第１の換気状態が定義される。実質的に「正常な」呼吸状態の下で、基線の換気状態を定義できる。別法として、他の選択された呼吸状態の第１の設定下で、基線の換気状態も定義できる。第１の換気状態間に存在する呼吸状態と異なる呼吸状態下で第２の換気状態は起こり、両呼吸状態は、瞬間的な換気中に測定可能な変化を発生する程度に互いに十分に相違する。例えば第１の換気状態間に制限変数値から吸気圧力、周期的容量、流量又は時間等の制限変数値を変更することにより、第２の換気状態を誘発できる。
【００３６】
他の例示的な方法では、第１の換気状態間に周期変数の閾値レベルから周期変数の閾値を変更することにより、有効な換気変化を誘発できる。更に他の例示的な方法では、吸気圧力又は流量等の起動変数の起動閾値を変更することにより、有効な換気変化を誘発できる。本発明による更に他の方法では、正常な呼吸より深い一連の少なくとも３回の「吐息呼吸」を個人に供給することによって、有効な換気変化を誘発できる。また、有効な換気変化は、不安定又は「雑音の多い」吸持続期間を含んでもよい。
【００３７】
本発明による方法の各々では、第１及び第２の換気状態の間に又は換気状態間の移行の間に、個人の血中二酸化炭素量と個人の二酸化炭素排出量の測定値を得ることができる。例えば式(4)として本明細書に示す方式の二酸化炭素フィック式の差の形式に得られた測定値を適用して、血流動態作用を評価できる。
【００３８】
任意に、２以上の異なる換気状態を誘導し、前記各換気状態間又はこれらの間に適切な測定値を達成して、公知のフィック式の変数を使用し血流動態作用を評価できる。例えば、測定値を確率分布に適用して、測定値間の関連性を評価し、心拍出量及び／又は肺毛細管血流量を算定できる。
【００３９】
また、本発明は、１又は２以上の独創的な方法を実行する装置を含む。本発明による装置では、換気装置に付随する記憶装置に異なる複数の換気状態を入力し及び／又は記憶できる。その後、換気装置の操作者によって、換気の変化を手動で誘発し又は換気装置を設定し、個人の有効な換気の変化を自動的に誘発できる。１又は２以上の監視される状態（例えば呼吸状態、心臓状態等）での個人の変化又は他の状態の変化に応答し、有効な換気変化を所定の時間間隔で誘発できる。
【００４０】
別法として、意識的に個人自身の呼吸を修正して、有効な換気の変化を実行できる。予め決められた指令に従いこの修正を達成してもよい。
【００４１】
本発明の前記及び他の目的、特徴及び特性、構造を構成する関連要素の操作法及び機能並びに製造の経済性は、全て本明細書の一部となり、種々の図面で対応する部品を同一の符号で示す添付図面に関する下記の記載及び特許請求の範囲の記載から明らかとなろう。しかしながら、図面は、図示及び説明の目的に過ぎず、本発明の限界を決定する定義を意味しないことは明白に理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
本発明は、１又は２以上の呼吸パラメータを操作することによって、個人の有効な換気変化を誘発する方法に関する。有効な換気の変化前及び変化の間（又は直後）に得られる個人の二酸化炭素排出量又は酸素消費量の測定値と、個人の血液中の二酸化炭素量又は酸素量の各指標値とを使用して、肺毛細管血流量又は心拍出量等の１又は２以上の血流動態作用の測定値を算出できる。本明細書に記載される具体例は、限定的ではなく、あらゆる点で例示を目的とする。他の実施の形態は、特許請求の範囲から逸脱せずに、本発明の関連技術分野の当業者に明白であろう。
【００４３】
本発明は、二酸化炭素排出量又は酸素消費量の測定値と、個人の血液中の二酸化炭素量（例えば呼吸終期の二酸化炭素分圧）又は酸素量の各指標値を非侵襲的に得る方法に関する。その後、例えば前記式(4)、二方向再呼吸アルゴリズム又はデータ純良化アルゴリズム等のフィック式の差の形式に得られた測定値を適用して、心拍出量及び／又は肺毛細管血流量を評価できる。前記計算に対し、二酸化炭素排出量又は酸素消費量の測定値と、個人の血液中の二酸化炭素排出量又は酸素消費量の各指標の測定値は、互いに十分に相違する最低２つの観察可能な換気状態間の移行の間又は移行時に得られ、血流動態作用の所望の指標値を正確に決定するのに使用できる測定される呼吸パラメータの変化の結果である。２つの換気状態は、例えば「正常な」呼吸状態の下で実行される基線換気状態又は第１の換気状態と、変更された第２の換気状態とを含む。別法として、第１の換気状態及び第２の換気状態が互いに実質的に異なる限り、何れの換気状態も正常な換気状態を含まなくてもよい。良好かつ正確な心拍出量及び肺毛細管血流量の評価に対する重要な点は、２つの換気状態が互いに十分に異なり、瞬間的な換気中に測定可能な変化を生ずることである。
【００４４】
最新式換気装置は、個人に呼吸を供給する多方式を含む。通気装置上で手動で又は系統的に設定できる１又は２以上の制御パラメータによって、各方式を操作できる。典型的な最新式換気装置は、設定を可能にし、その結果、流量（即ち呼吸送出の割合）と、周期的気体搬送量と、吸気終期設定圧力（即ち吸気の終了時圧力）と、タイミング（即ち吸気持続期間及び呼気持続期間とこれら期間の間の休止時間）とを含む呼吸パラメータの操作も可能とするが、これらの呼吸パラメータに限定されない。特定の換気装置は、本明細書に記載されない複数のパラメータを設定して、本発明の方法を前記パラメータに同様に適用できる。このように、本明細書に記載される特定の呼吸パラメータは、本発明の実施の形態を単に例示するに過ぎず、いかなる場合も、本発明の範囲を限定しない。
【００４５】
監視し又は支援する呼吸を行う個人が吸入する気体の量又は性質の変化を正味の効果とする限り、周期変数及び／又は制限変数を含む換気装置の制御変数の何れかの周期的又は定期的な変更によって、換気変化を達成できるが、これらの変数に限定されない。十分に後述するが、個人の呼吸が換気装置に依存し又は支援されるか否かに係らず、監視される個人によって、意識的に多数の呼吸パラメータを同様に変更できる。また、制御変数及び制限変数の前記自動的な変更も本発明の範囲内である。
【００４６】
前記のように、制限変数は、呼吸過程の間に達成できる特定の呼吸パラメータの閾値、即ち最低値又は最大値を含む変数である。制限変数は、吸気終期設定圧力、周期的気体搬送量、流量及び時間を含むが、これらに限定されない。例えば、少なくとも１つの制限変数を変更することによって、所望の換気状態に誘導できる。より詳細には、制限値に対する基線値を決定する（即ち第１の換気状態を形成する）過程と、第１の換気状態下で、二酸化炭素排出量又は酸素消費量の測定値と、血液中の二酸化炭素量又は酸素量の各指標値とを得る過程と、その後、制限変数を変更する（即ち第２の換気状態を形成する）過程と、第２の換気状態下で、血液中の二酸化炭素の指標の測定値を得る過程とにより、２つの換気状態を達成できる。その後、２つの異なる換気状態下で得られる測定値を二酸化炭素フィック式の差の形式に適用して、血流動態作用の心拍出量、肺毛細管血流量又は他の指標値を算定できる。
【００４７】
制限変数を変更することにより、有効な換気の変化を誘発する例示的な具体例は、吸気終期設定圧力を変更することを含む。例えば、第１の換気状態と第２の換気状態との両方を通じて維持される予め決められたタイミングパターンに従い呼吸を開始できるが、呼吸の吸気終期設定圧力を変更して、変更された第２の換気状態を達成してもよい。この例示的な方法によって、「正常な」換気（即ち基線換気状態の下）が生ずる第１の換気状態の間に、予め決められた吸気終期設定圧力に到達するまで吸気を実行する。その後、二酸化炭素排出量又は酸素消費量の測定値及び血液中の二酸化炭素量又は酸素量の各指標値は、第１の換気状態で得られる。変更された第２の換気状態を達成するため、例えば、到達する基線吸気圧力より僅かに高い（例えば約１０%高い）吸気終期設定圧力まで過換気吸入状態を達成できる。同様に、低換気状態を達成するため、到達する基線吸気圧力より僅かに低い吸気終期設定圧力まで吸入を達成できる。
【００４８】
その後、二酸化炭素排出量又は酸素消費量の測定値と、血液中の二酸化炭素量又は酸素量の各指標値は、変更された状態の一方若しくは両方で得られ又は変更された状態の一方若しくは両方に導く一時的な期間で得られる。第１の換気状態の間に得られる対応する測定値と共に、測定値をフィック式の差の形式に適用して、血流動態作用の心拍出量、肺毛細管血流量又は他の指標値を評価できる。別法として、基線測定値を廃棄（又はこの過程全体を削除）して、低換気状態と過換気状態との両方の間に又はそれらの移行時に得られる測定値をフィック式の差の形式に適用できる。
【００４９】
容量、流量又は時間等の他の制限変数の変更により、同様の方法を使用できる。例えば、第１の換気状態と第２の換気状態との両方の間で予め決められたタイミングパターンにより呼吸を開始できるが、第１の換気状態から周期的な呼吸容積を変更して、変更された第２の換気状態を実行できる。２つの換気状態の各々で及び／又はその間の移行間に得られる二酸化炭素排出量又は酸素消費量の測定値と、血液中の二酸化炭素量又は酸素量の各指標値とを例えばフィック式のある差の変更方式に使用して、心拍出量又は肺毛細管血流等の血流動態作用の指標を評価できる。
【００５０】
例えば過度に高圧に対して個人の肺を保護する安全機能として、制限変数がしばしば機能することも当業者は理解しかつ認識できよう。従って、個人の有効な換気の変化を誘発するための制限変数の変更は、十分に異なる２つの換気状態を依然として可能にしながら、個人の安全が影響を受けないように比較的小さいことが重要である。
【００５１】
他の例示的な方法では、吸気流を終了する換気状態を変更して、変更された換気状態を誘導してしてもよい。より詳細には、第１の換気状態を形成する周期変数の閾値を決定する過程と、第１の換気状態の状態の下で、二酸化炭素排出量又は酸素の消費量の測定値と、血液中の二酸化炭素量又は酸素量の各指標値とを得る過程と、続いて、第２の換気状態を形成する閾値を変更する過程と、第２の換気状態の状態の下で、二酸化炭素排出量又は酸素消費量の測定値と、血液中の二酸化炭素量又は酸素量の各指標値とを得る過程とにより、２つの換気状態を達成できる。別法として又は付加的に、第１の換気状態と第２の換気状態との移行間に前記測定値を得ることができる。測定値をフィック式の差の形式に適用して、心拍出量、肺毛細管血流量又は血流動態作用の他の指標値を評価できる。
【００５２】
周期変数の閾値を変更することにより、吸気流を終了する状態を変更する例示的な具体例は、吸気終期設定圧力の変更を含む。特に、個人の呼吸吸気圧力が２０cmH2Oに達する周期に監視される個人の気道に連絡する換気装置を設定することにより、前記吸気終期設定圧力の変更を実行できる。本実施の形態の目的に対し、２０cmH2Oは、基線である第１の換気状態の吸気圧力状態を示す。第１の換気状態で二酸化炭素排出量又は酸素消費量の測定値と、血液中の二酸化炭素量又は酸素量の各指標値とを得た後、吸気圧力閾値を基線状態より高い値、例えば２２cmH2Oに設定することにより、個人が過換気する間、変更された第２の換気状態を達成できる。同様に、吸気圧力閾値を基線状態より低い値、例えば１８cmH2Oに設定することにより、個人が低換気する間、変更された第２の換気状態を達成できる。
【００５３】
前記実施の形態と同様に、二酸化炭素排出量又は酸素消費量の測定値と、血液中の二酸化炭素量又は酸素量の各指標値を過換気及び低換気状態の一方又は両方で得ることができる。別法として又は付加的に、過換気状態及び低換気状態の一方又は両方への移行間で前記測定値を得ることができる。その後、２又はそれ以上の異なる換気状態又はその間の移行中に得られる測定値をフィック式の差の形式に使用して、心拍出量又は肺毛細管血流量等の血流動態作用の指標値を評価できる。
【００５４】
本発明の教示を適用する他の実施の形態は、周期的容量又は時間等の他の周期変数の閾値を変更して、個人の有効な換気の変化を誘発する過程を含む。
【００５５】
呼吸を監視し若しくは支援する個人が意識的に又は換気装置より、前記実施の形態により吸気を実行できることは当業者に理解され認識されよう。個人が自身の吸気を意識的に実行すれば、圧力、容量、流量又は時間に対する適当な制限値に達したとき、コンピュータ表示装置等を介してそれを個人に促す。例えば、コンピュータ表示装置は、予め設定された数の呼吸に対しより深く（容量制御）、より速く（時間制御）呼吸するように個人に促し、第１の換気状態から第２の換気状態まで有効な換気に所望の変化を誘発できる。
【００５６】
更に、本発明による有効な換気の変化を誘発する方法の他の実施の形態では、個人の換気のタイミングを変更できる。前記のように、ジェデオンは、吸気時間と呼気時間とを同一状態に維持しながら、吸気持続期間と呼気持続期間との間の休止時間の長さを変更するタイミング変更法を利用した。また、この方法の代わりに、吸気持続期間と呼気持続期間との間の休止時間を実質的に一定に維持しながら、吸気持続期間及び呼気持続期間の一方又は両方の期間を変更することによって、十分に異なる２つの換気状態を達成できる。その後、二酸化炭素排出量又は酸素消費量の測定値と、血液中の二酸化炭素量又は酸素量の各指標値は、異なる２つの換気状態で又はそれらの間の移行間に得られ、フィック式の差の形式を使用して、血流動態作用を算定できる。
【００５７】
呼吸を監視し若しくは支援する個人が意識的に又は換気装置により、吸気持続期間及び呼気持続期間の変更を前記方法により達成できることは当業者に理解されかつ認識されよう。自身の吸気持続期間及び呼気持続期間を個人が意識的に変更すれば、適当な吸気持続期間又は呼気持続期間に達したとき、コンピュータ表示装置等を介してそのことを個人に促す。
【００５８】
前記のように、「患者始動」を使用して、呼吸し監視される個人の呼吸初期動作を検出する換気装置を使用する呼吸タイミングを頻繁に制御し、その後、必要に応じて、機械的支援による呼吸初期動作を増大する。吸気開始圧力信号及び／又は流量信号を使用して換気装置により個人の呼吸初期動作を検出できる。このように、二酸化炭素フィック式の差の形式を用いて血流動態作用の測定値を算出する変更された換気状態は、換気装置が吸気圧力レベル又は流量開始レベル等の呼吸初期動作を検出する特定の呼吸パラメータに対する開始レベル又は予め決められた閾値を変更することにより達成される。
【００５９】
例えば、個人の呼吸初期動作の信号を発生するのに要する吸気圧力又は吸気流量を変更して、他の換気レベル、即ち異なる換気状態を形成できる。例えば、基線呼吸初期動作の予め決められた吸気圧力閾値を−２cmH2Oに最初に設定し、換気装置が個人の呼吸に影響がなければ、例えば−２.５cmH2O等のより低い値始動閾値に変更して、短期間の低換気を行うことができる。逆に、換気装置が個人の呼吸に少なくとも部分的に影響すれば、例えば−１.５cmH2O等のより高い値に始動閾値を変更して、短期間の過換気を行うことができる。また、二酸化炭素排出量又は酸素消費量の測定値と、監視される個人の血液中の二酸化炭素量又は酸素容量の各指標値とを変更された換気状態の一方の前若しくは間（又は直後）又は別法として変更された換気状態の両方の間に得ることができる。次にフィック式の差の形式に得られた値を適用して、血流動態作用の指標値を評価できる。
【００６０】
患者の評価を始動する際に、換気装置が所与の期間にわたり個人の最少の初期呼吸回数を観察し記録する限り、典型的には、個人は全呼吸を始動できる。最少の呼吸回数が換気装置により記録されない場合、補足的かつ強制的な機械呼吸を付与して、予め決められた換気速度を充足させる。従って、本発明の有効な換気変化を誘発する方法の他の例示的な実施の形態は、所与の時間枠内で供給すべき強制的な呼吸回数の変更を含む。例えば、第１の換気状態で換気装置により毎分１０回分の呼吸気体量を送出する場合、例えば毎分９回又は１１回のように、より少ない回数又は多い回数の何れかに換気装置により送出すべき強制的な呼吸の回数を変更することによって、個人の有効な換気の変化、即ち異なる換気状態を達成できる。
【００６１】
次に、二酸化炭素排出量又は酸素消費量の測定値と、血液中の二酸化炭素量及び酸素容量の指標値とを得て、前記のように、フィック式の差の形式にこれらを適用する。送出する呼吸回数が毎分約８回以下に減少する場合、送出する強制的な呼吸回数の変更は、安全の見地から問題を生ずる危険があることは当業者に理解されかつ認識されよう。
【００６２】
いわゆる「吐息呼吸（sigh breaths）」を供給する方式を含む換気装置もある。吐息呼吸は、「正常な」呼吸より相当大きな容量の周期的呼吸である。従って、本発明による有効な換気の変化を誘発する方法の他の実施の形態は、最少回数又は３回の「吐息呼吸」の連続送出を含む。また、「吐息呼吸」の連続送出の前及び送出時（又は直後）に、二酸化炭素排出量又は酸素消費量の測定値と、血液中の二酸化炭素量又は酸素量の各指標値との両方を得ることができる。また、フィック式の差の形式に得られた測定値を適用して、心拍出量又は肺毛細管血流量等の血流動態作用の指標値を算出できる。
【００６３】
また、換気装置により呼吸を支援し又は監視しない個人にも「吐息呼吸」を使用する変更された換気状態を実施できることは、当業者に理解されかつ認識されよう。意識的に個人自身の吸気を実行できれば、例えばコンピュータ表示装置、他人、書面での指示等を経由して、特定の正常な連続呼吸より深く呼気及び吸気を行うように個人に促すことができる。従って、呼吸が支援され又は機械的に監視されているか否かに係らず、有効な換気変化を誘発するこの方法を個人に利用できる。
【００６４】
更に、本発明は、２つの換気状態のみ又は２つの換気状態間の移行のみで得られる測定値に限定されない。多くの異なる換気状態を形成して、各換気状態での又は換気状態間の移行での二酸化炭素排出量又は酸素消費量の測定値と、血液中の二酸化炭素量又は酸素量の各指標値とを得ることにより、心拍出量及び肺毛細管血流量の評価を達成できる。次に、確率分布にこの測定値を適用して血流動態作用を算定できる。この方法を用いて、特定の換気変化が個人に与える影響を低減することが可能である。
【００６５】
近年、換気装置の制御変数及び／又は制限変数を変更する確率分布の使用は、肺胞を強化し気体交換を改善する環境での医学文献に記載されてきた。マッチ・ダブリュウ・エイその他著上記非特許文献２（以下「マッチ18(7)」という）、マッチ・ダブリュウ・エイその他著上記非特許文献３（以下「マッチ162(1)」という）、アロイドその他著上記非特許文献４及びボーカーその他著上記非特許文献５を参照されたい。発明者の知る限りでは、心拍出量又は肺毛細管血流量等の血流動態作用の指標値の測定に確率分布を適用することは、本発明以前に使用されていなかった。
【００６６】
生物学的可変換気（BVV）は、最近の研究で発見され、従来の換気制御方式を越えて動脈酸化を改善した。前記文献アロイド、ボーカー、マッチ18(7)、マッチ162(1)及びマッチ Ｗ.Ａ.他上記非特許文献６を参照されたい。また、換気装置で管理しない対象者から直接的又は間接的に誘導される確率分布関数（PDFs）を使用して、周期的気体搬送量、流量及びタイミング等の呼吸パラメータを変更することも本発明の範囲内である。得られる変数（即ち標準偏差又は他の測定値）は、血流動態作用の指標値を算定できる換気の十分な変化を示すように典型的に十分に大きい。圧力支援換気のように、少なくとも一部の設定した前記パラメータの中に変数を付与する換気方式もある。
【００６７】
例えば、ホッチキスその他著「圧力支援換気の固有不安定性か？：振動及び騒音」米国呼吸及び集中治療学会誌165(1),47-53（2002年1月）は、対象者の動作が変化しないときでも、周期的気体搬送量及び終末呼気肺胞圧力の著しい変化によって、気流閉塞の設定に圧力支援換気法を達成できることを開示した。従って、確率上の意味で呼吸限界及びパラメータを変更することは、非侵襲的な方法で類似する監視能力を与えるため、本発明の範囲内である。
【００６８】
ペンシルバニア州ピッツバーグのレスピロニクス・インコーポレイテッド社により市販されるNICO（登録商標）監視装置及びCO2SMO PLUS！（登録商標）監視装置等の非侵襲的血流動態作用測定装置により測定されるように、有効な換気変化を誘発する前記の方法のいかなる組合せも使用して、有効な標的肺胞換気を変更できる。前記装置により測定される１又は２以上の呼吸パラメータを手動で換気装置の動作を制御するプロセッサ（内部又は外部の何れかの）に入力し又は従来公知の図２に示すように、血流動態作用測定装置20のプロセッサ22から換気装置10の動作を制御するプロセッサ12に実質的にリアルタイムで呼吸パラメータを送信できる。本発明の１又は２以上の方法を達成する１又は２以上のアルゴリズム又はプログラムの制御下で、図３に示す血流動態作用測定装置20のプロセッサ22、換気装置10のプロセッサ12又は独立制御装置30の中間プロセッサ32を作動できる。
【００６９】
１又は２以上のアルゴリズム又はプログラムを作成して、監視される個人に対し、換気装置が有効な換気の最も安全な変化を達成し選択できる。実行プロセッサ12,22,32に連絡する記憶装置14内に記憶されるソフトウェア、ファームウェア16又はプログラム制御されたハードウェア18の形式等で、１又は２以上のアルゴリズム又はプログラムを公知のように実施できる。勿論、本発明の開示内容を備えたシステムの他の適当な装置も本発明の範囲内である。
【００７０】
結論として、本発明は、１又は２以上の呼吸パラメータを操作することによって、個人の有効な換気変化を誘発し、フィック式の差の形式を使用して、前記換気変化の結果として誘導される測定値により血流動態作用の指標値の算出を容易できる方法を含む。本発明は、限定的ではなく、例示的に全ての点で詳細な実施の形態を説明した。特許請求の範囲から逸脱せずに、本発明の関連する他の実施の形態は当業者に明らかとなろう。
【００７１】
現在最も実用的かつ及び好適である実施の形態と思われる対象に基づき、図示の目的で本発明を詳述したが、詳細な説明は、例示の目的に過ぎず、本発明は、開示された実施の形態に限定されないばかりでなく、特許請求の範囲の精神及び限界の範囲内で、実施の形態の修正及び均等な構造も含むことを企図するものと理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】タイミング制御方式を利用するジェデオンの研究結果を示し、吸気と呼気との間の休止時間でどのように変数が瞬間的な換気中で一時的な変化を発生するかを示すグラフ
【図２】本発明による方法を自動的に実施する装置の概略図
【図３】本発明による方法を自動的に実施する装置の概略図
【符号の説明】
【００７３】
(10)・・検知手段、  (12,22,32)・・処理手段、  (20)・・血流動態作用測定手段、
【図１】
2005524469.tif 000005
【図２】
2005524469.tif 000006
【図３】
2005524469.tif 000007
【国際調査報告】
2005524469.tif 000008