人工呼吸器がサイクル動作した後および人工呼吸器がトリガした前の患者の呼吸気流を監視する手段と、前記気流を示す信号を作成する手段と、患者の最大呼気流量を決定する手段と、前記信号の摂動を監視する手段と、非無効努力から無効努力を区別するために摂動を分類する手段とを備え、摂動を分類する前記手段は、気流の二次導関数が負の閾値よりも大きい時に発生したと判断される顕著な下り勾配を検出する手段を備えることを特徴とする、人工呼吸器によって機械的に換気されている患者の無効努力を検出するシステム。したがって、呼吸に関する技術において、上述の不足な点の1つまたは複数を修正または排除することができる方法を開発する必要性が高まっている。本発明の1つの態様は、患者人工呼吸器間の相互作用中に、失敗したトリガを、したがって認識されない患者努力を検出するためのアルゴリズムに関する。アルゴリズムの1つの機能は、供給される吸気補助がない状態で、フロー信号上に顕著な摂動がいつ生じたかを記録することである。このアルゴリズムの出力は、これらの事象の時間基準の指数であり、それは、患者人工呼吸器間の同期性、したがって治療の有効性の統計値としての役割を果たすことができる。別の態様、また恐らくは最終的な目的は、患者人工呼吸器間の非同期性を最小限に抑えることであり、したがって、人工呼吸器パラメータを変更する、かつまたは環境要因を変更することのいずれかにより、指数を最小限に抑える対策を講じることによって、呼吸作業を低減することができる。本発明のさらに別の態様は、人工呼吸器によって検出されていない、患者補助人工呼吸器間の相互作用における患者の吸気努力の発生を指数付けする計量値としての役割を果たすことである。本発明の別の態様は、人工呼吸器が供給した呼吸と検出された無効努力との合計として、真の患者呼吸数の指示を提供することである。本発明のさらに別の態様は、人工呼吸器のサーボ調整によって患者の無効吸気努力の発生を最小限に抑えることであり、それは次のものの1つまたは複数によって達成される。1例えば一連の無効トリガ後の計量値の統計的参照値を使用し、人工呼吸器を介した外因性PEEPの供給をサーボ調整して、適用されるPEEPを漸増的に押し上げて指数を最小限に抑える。2例えば一連の無効トリガ後の計量値の統計的参照値を使用し、人工呼吸器を介した一回呼吸量の供給をサーボ調整して、一回呼吸量の供給を漸減的に減少させて指数を最小限に抑える。3例えば一連の無効トリガ後の計量値の統計的参照値を使用し、人工呼吸器を介した圧支持の供給をサーボ調整して、圧支持を漸減的に低減して指数を最小限に抑える。4フロートリガ式の人工呼吸器の場合、例えば一連の無効トリガ後に、IPAPを直接トリガするアルゴリズムを、フロー極性に対するその中立性に基づいて使用し、トリガを再度高感度化して指数を最小限に抑える。本発明の1つの態様は、また、1疾病の進行および急性増悪期、およびまたは2薬剤投与のどちらかに応答して、患者の状態に関して臨床医に参照値を提供することである。計量値からの統計、例えば失敗したトリガの発生または比率は、1患者の不安定性を示す警告をトリガする、2適切な患者管理手順、例えば手動のPEEP滴定のガイドとして働く、かつまたは3長期間にわたって疾病の進行のログを取り追跡する役割を果たすことができる。本発明のさらなる態様は、人工呼吸器によって検出されず支援されなくなった、補助人工呼吸器に対するCOPD患者の吸気努力を検出し指数付けする方法を対象とする。本発明の別の態様は、例えば一連の無効トリガ後の計量値を統計的に参照し、人工呼吸器を介した外因性PEEPの供給をサーボ調整して、適用されるPEEPを押し上げて指数を最小限に抑える方法を対象とする。本発明のさらに別の態様は、フロー極性に対するその中立性に基づいて、人工呼吸器のフロートリガを高感度化する方法を対象とする。アルゴリズムは、指数を最小限に抑えるため、必要に応じて可変のフロートリガ閾値に対する指標を提供することができる。本発明のさらなる態様は、薬理学的管理を案内する方法、適用されるPEEPを臨床医が手動調節するための参照値、差し迫った増悪期を予測し警告するための、疾病の進行の指標、およびまたは、設定を調節するか、もしくは患者を管理するように臨床医に対する警告をトリガする方法の、1つまたは複数を対象としてよい。本発明の一実施形態によれば、人工呼吸器がサイクル動作した後の患者の呼吸気流を監視する工程と、前記気流を示す信号を作成する工程と、前記信号からアーチファクトを除去する工程と、前記信号の摂動を監視する工程と、前記摂動が顕著なとき、無効努力が生じたと判断する工程とを含む、人工呼吸器によって機械的に換気されている患者の無効努力を検出する方法が提供される。本発明の別の実施形態によれば、人工呼吸器がサイクル動作した後の患者の呼吸気流を監視する手段と、前記気流を示す信号を作成する手段と、前記信号からアーチファクトを除去する手段と、前記信号の摂動を監視する手段と、前記摂動が顕著なとき、無効努力が生じたと判断する手段とを備える、人工呼吸器によって機械的に換気されている患者の無効努力を検出するシステムが提供される。本発明のさらに別の実施形態によれば、人工呼吸器がサイクル動作した後の患者の呼吸気流を監視し、かつ前記気流を示す信号を生成するフローセンサと、前記信号からアーチファクトを除去し、前記信号の摂動を監視し、かつ、前記摂動が顕著なとき、無効努力が生じたと判断するプロセッサとを備える、人工呼吸器によって機械的に換気されている患者の無効努力を検出するシステムが提供される。本発明の別の態様によれば、人工呼吸器がサイクル動作した後に生じるフロー信号中の摂動は、分類体系にしたがって分類される。分類体系は、無効努力を、咳、嚥下、および心原性の信号などの他の事象と区別する。別の態様によれば、無効努力の監視はコンプライアンスを測定するために使用される。別の形態では、無効努力の測定を使用して、患者の状態の増悪期が発現したことが検出される。別の形態では、無効努力の測定にしたがって呼気終末陽圧が調節される。別の形態では、無効努力の測定にしたがって圧支持が調節される。別の形態では、無効努力の測定にしたがって一回呼吸量およびまたはフローの供給が調節される。本発明のさらに別の態様によれば、加圧された呼吸可能なガスの供給源を生成するブロワーと、呼吸可能なガスを患者の気道に送達する患者インターフェースとを備える、患者用の人工呼吸器システムが提供される。人工呼吸器システムは、本明細書に記載の方法のいずれかを実施するように構成された、プロセッサ、プログラム、アルゴリズム、ハードウェアおよびまたはソフトウェアを含む。例えば、人工呼吸器は、プロセッサによって決定されるような、患者の呼吸努力の測定値に基づいて少なくとも部分的に制御される。これらおよび他の態様は、以下の発明を実施するための最良の形態に記載され、またはそれから明らかになるであろう。以下の実施形態は、連続的プロセスの観点から説明されていることがあるが、プロセスは、非線形的、非連続的、または非段階的プロセスを使用して実施することができ、あるいはプロセスの順序は変更されてもよいことが理解される。また、以下はプロセス全体を説明しているが、本発明の態様はそのプロセスの部分集合のみに関連することがある。本発明の1つの態様は、患者人工呼吸器間の同期性を改善する方法を対象とし、内因性PEEPを測定する、あるいは人工呼吸器内部のトリガ感度アルゴリズムを修正複雑化する、外部センサを不要にする。さらに正確には、フロー信号または圧力信号中の特定の特徴として示される支援されていない患者努力を識別し、それらの発生を指数付けし、かつ任意に、様々な人工呼吸器環境パラメータを調節することにより、長時間にわたって最小限に抑えるようにされた出力を誤差関数として使用する。これらの調節は、手動であるか、またはサーボ調整され、PEEPおよびまたは一回呼吸量の供給、ならびにトリガ感度に関与することがある。一実施形態では、努力を直接感知するセンサの利益なしに、患者努力に対応する失敗したトリガを検出するため、アルゴリズムが提供される。これを決定するため、患者のフローおよび気道内圧の信号のみが処理される。図2に示されるように、支援されていない努力はフロー信号中における顕著かつ固有の摂動を伴い4、これは共通の現象である。これらの摂動は、人工呼吸器がサイクル動作した後、かつ次にトリガする前、すなわち成功した吸気補助がない状態で呼気の間に生じ、必ずしも正方向のフローによってではなく、むしろ遅延された負のフローによって特徴付けられ、ノイズ、または、分泌もしくは心原性振動などの他の低振幅現象と区別できる点で顕著であり、嚥下または咳などの他の生理現象によって引き起こされる顕著な摂動と区別できる点で固有である。フロー信号上のいくつかの特徴は、図3に示される個々の無効努力の特性として識別することができる。それらは、全体として連続して特徴セットを形成する。連続的な呼気の間、かつ最大呼気流量に達した後、フロープロファイルはゼロに向かって加速する。この傾向は、正常な被験者の場合は指数関数的であり、または、呼気フローが制限された被験者の場合は線形の減衰に近づくことがある。呼気曲線上で無効努力が生じると、筋肉努力の発現に対応して、負のフロー中に短く急速な減速があることも、またはないこともあるが、局所極大1と、局所極小3で中断される、呼気フロープロファイルの基線まで戻る短く極めて急速な下り勾配2とは常に存在する。本発明の1つの態様は、フロー信号上の呼気の識別と、無効努力に関係する信号のこの部分上にある顕著かつ固有の摂動とに関する。これは、少なくとも局所極大と、さらにそれに続く下り勾配との識別を伴う。さらに、本発明の1つの態様は、呼気の間のフロー信号上の摂動を、嚥下、咳、および心原性振動などのそれらの生理的原因に関連付ける、一般的な分類子を包含するので、より信頼性高く無効努力を固有に区別することができる。高次のフローチャートの説明については図4を参照のこと。呼気の間に生じる顕著な局所極大として無効努力を検出する本発明の一実施形態は、以下のように実施されてよい。プロセスのフローチャートは図5に含まれる。予備信号処理は次の工程を含む。1人工呼吸器自体であってよい、データ取得システムおよびメモリを含むロギング装置を使用して、換気された患者から2つの信号が記録される。これらの信号は、気流および口腔における気道内圧である。2フローおよび気道内圧の信号は、ノイズを最小限に抑えるため、平滑ノイズフィルタに通される。そのような1つの例は、低次で位相遅れを最小限にし、遮断周波数が1Hzであるバターワース低域フィルタである。3米国特許第6152129号に記載されているような、意図的でない漏れを補償するアルゴリズムをフロー信号に適用する。4フロー信号の一次導関数が計算される。5フロー信号の二次導関数が計算される。3つのブール制御信号が、前処理された信号から導き出される。1呼気相の指標。これは、任意の数の手段、例えば、フローの極性に基づいて、もしくはその代わりにトリガおよびサイクル動作の事象を使用して治療供給の状態を判断することに基づいて、呼吸相を分類する手段、または、相転移閾値に対して圧力信号を試験する手段50を使用して得ることができる。結果として得られる制御信号Cexpは、呼気の間TRUEであってよい。2一次導関数フロー信号中のゼロ交差を示す指数。結果として得られる制御信号CQは、Q0のときTRUEであり、フロー信号中の変曲を識別する。3a工程2によって識別された変曲が最大であることと、b変曲が、ノイズまたは心原性のフローとは区別される特徴として見なされる顕著な立上りを有することとを確保する制御信号。これは、二次導関数フロー信号を、例えば次式で定義されるそれ自体の標準偏差またはその百分率であるが、それらに限定されない、中立な負の非ゼロ閾値αに対して試験することによって得られてよい。結果として得られる制御信号CQは、α未満のときTRUEである。上述の制御信号は、結果として得られる指数を導き出すため論理的にAND処理され、その際、検出された無効努力すべてに対してINDEXTRUEである。本発明の別の実施形態は、呼気の間に生じ、顕著な局所極大とそれに続く下り勾配とを含む、その生理的原因に固有のパラメータも有する特徴セットとして、無効努力を検出する。それは以下のように実施されてよい。予備信号処理は次の工程を含む。1人工呼吸器自体であってよい、データ取得システムおよびメモリを含むロギング装置を使用して、換気された患者から2つの信号が記録される。これらの信号は、気流および口腔における気道内圧である。2フローおよび気道内圧の信号は、ノイズを最小限に抑えるため、平滑ノイズフィルタに通される。そのような1つの例は、低次で位相遅れを最小限にし、遮断周波数が1Hzであるバターワース低域フィルタである。3米国特許第6152129号に記載されているような、意図的でない漏れを補償するアルゴリズムをフロー信号に適用する。4フロー信号の一次導関数が計算される。5フロー信号の二次導関数が計算される。呼気相の指標が決定される。これは、任意の数の手段、例えば、フローの極性に基づいて、もしくはその代わりにトリガおよびサイクル動作の事象を使用して治療供給の状態を判断することに基づいて、呼吸相を分類する手段、または、相転移閾値に対して圧力信号を試験する手段50を使用して得ることができる。結果として得られる制御信号Cexpは、呼気の間TRUEであってよい。組み合わされた摂動の特徴セットの検出およびパターン分類子は、以下に記載され、図5のフローチャートに示される。言及される特徴は上述されており、図3に示される。フローを処理して摂動を検出すべきかを示すため、呼気相の制御信号がTRUEかが確認される1。次の状態変数およびタイマーが初期化される2。1maxdetected局所極大が生じたかを示す2TIE最も最近の局所極大の発現、すなわち患者努力の減衰の発現からの経過時間3potentialswallow患者が嚥下している可能性があるかを示す4TSA潜在的な嚥下の発現からの経過時間5decdetected顕著な下り勾配がすでに検出されたかを示す最大呼気流量は、連続的な呼気の初期に生じ、次式によって摂動の検出の前に計算される3。のとき、PEFQi式中、iはサンプルシーケンスを示す。PEFが約200Lmin1の閾値を超える場合、咳が生じたと考えられ、PEFはヌル値を割り当てられる。局所極大の特徴の検出は優先され4、一次導関数上における降下するゼロ交差または正確にゼロの傾斜のいずれかの発生によって決定される。Qi0、またはQi0局所極大を検出する際、状態変数maxdetectedがアサートされ、TIEがリセットされる。局所極大におけるフローの値は、変数Qaとして格納される5。Qaは、起こり得る嚥下事象を識別するため、ほぼゼロの値に対して試験される6。呼気中期に生じる嚥下は、無効努力としてのものに類似する特徴セットを備えた摂動であり得る。しかし、気道の一時的な閉塞、したがって無呼吸またはゼロフローの期間として区別されてもよい。嚥下性無呼吸の予期される持続時間は、少なくとも500msであると考えられる。この試験が真であることが分かった場合、状態変数potentialswallowがアサートされ、嚥下性無呼吸タイマーTSAは、サンプル時間分だけ増分される。顕著な下り勾配が検出されるまで、入ってくるフローのサンプルは、最初に局所極大を識別し、無効努力タイマーを始動させ、次に嚥下が生じている可能性を識別し、可能性があれば嚥下性無呼吸タイマーを始動させる、この一連のループ内で処理される。両方のタイマーは、反復するごとに、サンプル時間に等しい量だけ増分される。顕著な下り勾配は、減少するフローの変化率における最大値の発生によって識別される7ので、その値は、例えば次式で定義される標準偏差の百分率であるがそれに限定されない、中立的な負の非ゼロ閾値αよりも大きい。式中、nは、入ってくるフローによって次第に変わる、長いウィンドウまたは円形のバッファ内のサンプルの数である。この顕著な下り勾配の特徴の検出を示すため、状態変数decdetectedがアサートされる8。下り勾配が嚥下の結果であるか否かを分類するため、嚥下性無呼吸タイマーが、最小の予期される嚥下期間500msよりも大きいかが確認され9、大きければ、特徴検出プロセスは、すべての状態変数およびタイマーを含めてリセットされる。下り勾配が嚥下の結果ではないことが検出された場合、次の局所極小は、一次導関数上における増加するゼロ交差の発生によって確認される。Qi0およびQil0この局所極小を検出する際、下り勾配の総持続時間、したがって患者努力の減衰が、タイマー値TIEによって与えられる。500msを超える値については、特徴セットは、無効努力として実行できないと考えられ、無視される11。局所極大におけるフローの値は変数Qbとして格納され、下り勾配の振幅は次式で定義される12。DeclivityQaQb下り勾配の振幅は、生理的原因の観点から特徴セットを分類するために使用される。無効努力以外に、顕著な摂動を説明する最も一般的な生理機能、より正確には呼気の間に生じる下り勾配は、分泌、咳および心原性振動である。患者の分泌は、呼気の発現直後の高頻度のクラックルとして、高分解能のフロー信号上で観察することができる。信号のダウンサンプリングまたはノイズフィルタリングは、無効努力のより高い頻度の構成成分を排除することなく、このクラックルの存在を排除することができる。本発明の実施形態におけるフィルタリング技術によれば、分泌は、ほとんどまたはまったく影響を有さない。咳は、胸腔の突発的な痙性収縮であり、それにより、肺からの空気が劇的に放出される。呼気中期では、得られるフローは最大呼気流量を大幅に上回って200Lminを超える場合がある。これらの閾値は、下り勾配の振幅を試験するために使用される13。高い抵抗および低い肺コンプライアンスを有する閉塞性の患者の場合、CGOがあったとしても、口腔までは十分に伝搬されない。それらの存在は、ダウンサンプリングまたはノイズフィルタリングによって減衰されるか、あるいは、ECGまたはプレスチモグラフなどの心拍同期信号を使用する、適応フィルタリングなどの技術を使用して抑制される。CGOがフロー信号上に存在し、抑制されていない場合、それらのより小さなピークトラフまたは下り勾配振幅に基づいて、それらを無効努力と区別することができる。この実施形態では4Lminの閾値が使用される14。下り勾配の振幅が全体的な制約内にある場合、無効努力が生じたと考えられる。無効努力の検出後、かつ後に続く無効努力に対応する新しい局所極大の検出前に、待機期間が与えられる16。これは、試みられる吸気に対する最小の反応時間、すなわち努力が500msであるという予測に基づく。本発明の一実施形態の出力が図8に示される。フロー信号中の顕著な摂動と整合された、2つの支援されていない吸気努力1および2が明白であり、それらは、アルゴリズムによって時間的に直後に認識され、ログが取られている。これらの実施形態は本発明の実現可能性の例示であり、そのような記載は限定的なものとして解釈されるべきではない。本発明の別の態様は、真の患者呼吸数を概算するため、無効努力の指数を使用することに関する。1つの形態では、これは、上述のように検出された無効努力の数とある期間内に人工呼吸器が供給した呼吸数とを合計することによって行われる。本発明の別の態様は、患者人工呼吸器間の非同期性を改善することに関する。周期的な間隔全体にわたる、または設定された数の呼吸サイクルに対するアルゴリズム出力の累計を、治療効力の指標として使用することができる。患者の状態または誤った人工呼吸器の設定の結果として失敗したトリガが多い場合、計量値によって、応答処置を行うように臨床医に警告することを容易にし、また、その前に指数統計値を参照してその処置の有効性を測定することができる。この概念を拡張して、指数統計値に対する応答処置、すなわち人工呼吸器の設定、つまりPEEP圧支持一回呼吸量の供給の調節は、人工呼吸器自体において自動化されてよい。さらに、これらの調節の効力を継続的に評価し、したがって治療をサーボ調整することが可能になる。本発明を、最も実際的かつ好ましいと現在考えられる実施形態に関連して記載してきたが、本発明は、開示された実施形態に限定されず、反対に、本発明の趣旨および範囲に含まれる様々な変形および同等の構成を包含するものであることを理解されたい。さらに、上述の様々な実施形態は、他の実施形態と併せて実施することができ、例えば、一実施形態の態様を別の実施形態の態様と組み合わせて、さらに他の実施形態を実現することができる。例えば、フロー信号が監視される代わりに、患者の気道の入口において圧力信号が監視される。圧力信号に適用可能な特徴セットの1つの形態は、フローに関して上述の特徴セットと反比例する。例えば、下り勾配が検出される代わりに、局所極小に続く急激な増加に関して圧力信号が監視される。さらに、本発明は、COPDに罹患する患者に対する特定の用途を有するが、他の疾患の患者が、上述の教示から利益を得ることができることを理解されたい。