2
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА СО ПРИ НЕИНВАЗИВНОЙ ИСКУССТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКИХ
2
METHOD FOR MEASURING AMOUNT OF CO IN NON-INVASIVE ARTIFICIAL PULMONARY VENTILATION

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
2
[001] Настоящее описание в целом относится к способам и системам для измерения уровней CO в системе неинвазивной искусственной вентиляции легких.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[002] Наиболее распространенные средства для проведения интенсивной терапии с искусственной вентиляцией легких требуют интубации пациентов с помощью эндотрахеальной трубки, которая герметическим образом закрывает трахею с использованием надувной манжеты. Интубация представляет собой наилучшее средство влияния на состояние дыхательных путей в клинических условиях и поддержания наполнения легких воздухом, однако она несет значительные риски, в том числе повреждение тканей, инфицирование и седацию пациента ввиду чрезвычайного дискомфорта. Соответственно, интубацию закономерно называют инвазивной искусственной вентиляцией легких, и решение медицинского специалиста об интубации должно быть тщательно обдумано. Для отдельной группы госпитализированных пациентов, нуждающихся в поддержке дыхания, риски, приводящие к неблагоприятным побочным эффектам интубации, могут перевесить преимущества.
2
2
[003] В свете значительных рисков инвазивной искусственной вентиляции легких был разработан альтернативный подход на основе искусственной вентиляции легких на дому, в котором предложено преимущество применения поддержки дыхания через дыхательные пути, однако с использованием соединения посредством маски, накладываемой на рот и нос пациента, или трахеостомической трубки. Данный подход называют неинвазивной искусственной вентиляцией легких с положительным давлением или просто неинвазивной искусственной вентиляцией легких (НИВЛ). При неинвазивной искусственной вентиляции легких ожидается некоторая утечка, которую зачастую намеренно применяют для уменьшения количества СО в конце выдоха, который в противном случае пациент бы повторно вдохнул, поскольку в системе неинвазивной искусственной вентиляции легких устройство для искусственной вентиляции легких соединяют с маской посредством одной одноконтурной цепи. По сравнению с этим, при инвазивной искусственной вентиляции легких используют соединительную цепь с двумя контурами, которая отдельно переносит выдыхаемые газы, что предотвращает повторный вдох CO при инвазивной искусственной вентиляции легких, и, следовательно, не требует утечки.
2
2
2
2
[004] Для обеспечения надлежащей подачи кислорода и для предотвращения таких состояний, как гиперкапния ‒ избыточная концентрация углекислого газа в крови ‒ концентрацию СО в системе подвергают тщательному мониторингу. Способы мониторинга количества CO при неинвазивной искусственной вентиляции легких включают в себя мониторинг газов артериальной крови (ГАК) для измерения парциального давления углекислого газа (PaCO) в артериальной крови или непрерывный отбор проб выдыхаемого воздуха с помощью датчика основного или бокового потока для измерения углекислого газа в конце выдоха (etCO). Например, измерения датчика основного потока могут быть основаны на выдыхаемом потоке воздуха, который протекает обратно к датчику, расположенному между изгибом маски и каналом выдоха, соединенным с цепью пациента, для неинвазивной одноконтурной искусственной вентиляции легких. При неинвазивной искусственной вентиляции легких с двумя контурами датчик основного потока может быть расположен между отверстием маски, не выпускающим воздух, и ответвлением цепи пациента, причем ответвление представляет собой соединитель, который соединяет контуры вдоха и выдоха цепи пациента с двумя контурами с дыхательными путями пациента. В качестве альтернативы, датчик бокового потока может быть подключен к канюле для отбора проб, помещенной под маской, для сбора выдыхаемого потока воздуха посредством носовых и ротовых ответвлений, помещенных в носовых ходах и во рту.
2
2
2
2
2
2
[005] Однако проведение неинвазивной искусственной вентиляции легких, как правило, связано с большими утечками вокруг уплотняющего слоя маски на лице, что приводит к утечке выдыхаемого газа вокруг маски, прежде чем значительное количество достигнет датчика основного потока. Датчик бокового потока со своей канюлей для отбора проб, помещенной в носовые ходы, может обеспечить улучшенное измерение количества СО, но на него влияет разбавление выдыхаемого потока потоком газа из устройства для искусственной вентиляции легких с целью поддержания положительного давления в дыхательных путях на выдохе (ПДДП на выдохе). Кроме того, размещение канюли под маской может привести к увеличению утечки вокруг маски. Например, при одноконтурной неинвазивной искусственной вентиляции легких минимальный уровень ПДДП на выдохе, составляющий приблизительно четыре (4) смHO, воздуха, O или их смеси, обычно поддерживают во время выдоха для того, чтобы допустить выход выдыхаемого газа из канала(ов) выдоха и в результате утечек вокруг уплотняющего слоя маски на лице. В случае если утечка вокруг маски выше, устройство для искусственной вентиляции легких подает больше газа для поддержания ПДДП на выдохе и, следовательно, большее количество выдыхаемого газа выходит из канала выдоха. Поскольку большее количество выдыхаемого газа выходит посредством утечки в маске при сценариях с более высокими утечками, датчика CO достигает крайне незначительное количество выдыхаемого газа с CO, а измерения количества CO являются ошибочными.
2
[006] Следовательно, в области техники существует необходимость в системах неинвазивной искусственной вентиляции легких, которая более точно измеряет уровни CO, несмотря на утечки, и при этом поддерживает положительное давление в дыхательных путях в системе.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
2
2
2
2
2
2
2
[007] Настоящее изобретение относится к инновационным способам и системам для измерения уровней CO в системе неинвазивной искусственной вентиляции легких. Различные варианты реализации и варианты осуществления настоящего изобретения направлены на систему неинвазивной искусственной вентиляции легких, которая измеряет количество CO с использованием автономного или встроенного датчика CO. Для получения измерения уровня CO медицинский специалист устанавливает уровень ПДДП на выдохе в системе неинвазивной искусственной вентиляции легких на более низкий уровень, предпочтительно ниже четырех смHO, для заданного количества дыхательных движений. При пониженном уровне ПДДП на выдохе датчик CO получает одно или более измеренных значений CO. По прошествии заранее заданного количества дыхательных движений уровень ПДДП на выдохе возвращают к исходной настройке ПДДП на выдохе.
2
2
2
2
[008] В целом, в одном аспекте представлено устройство для искусственной вентиляции легких для измерения выдыхаемого пациентом уровня CO в неинвазивной системе для искусственной вентиляции легких с поддержанием положительного давления на вдохе. Способ включает следующие этапы: прием системой неинвазивной искусственной вентиляции легких сигнала, включающего инструкцию на получение от пациента измеренного значения СО; понижение системой неинвазивной искусственной вентиляции легких в ответ на указанный сигнал, положительного давления в дыхательных путях на выдохе с первого, более высокого уровня до второго, более низкого уровня в течение первого периода времени, содержащего одно или более дыхательных движений; получение, посредством датчика CO, измеренного значения СО в течение первого периода времени; и возврат положительного давления в дыхательных путях на выдохе к первому, более высокому уровню по прошествии первого периода времени.
[009] В соответствии с вариантом реализации, этап понижения положительного давления в дыхательных путях на выдохе с первого, более высокого уровня до второго более низкого уровня включает отправку управляющего сигнала на нагнетатель воздуха в устройстве для неинвазивной искусственной вентиляции легких.
2
2
[0010] В соответствии с вариантом реализации, способ включает этап отправки сигнала от контроллера системы неинвазивной искусственной вентиляции легких к датчику CO, при этом сигнал содержит инструкции на получение измеренного значения СО в течение первого периода времени.
2
[0011] В соответствии с вариантом реализации, второй, более низкий уровень составляет приблизительно 1 смHО.
[0012] В соответствии с вариантом реализации, первый период времени составляет приблизительно два дыхательных движения.
2
[0013] В соответствии с вариантом реализации, способ дополнительно включает этап выдачи измеренного значения CO пользователю.
2
[0014] В соответствии с вариантом реализации, этап приема включает конфигурирование системы неинвазивной искусственной вентиляции легких для получение измеренного значения СОна одном из периодических интервалов инициированных пациентом дыхательных движений.
2
2
2
2
2
2
2
[0015] В соответствии со вторым аспектом, представлено устройство для неинвазивной искусственной вентиляции легких, выполненное с возможностью измерения уровня CO, выдыхаемого пациентом, с поддержанием при этом положительного давления на вдохе. Система неинвазивной искусственной вентиляции легких содержит: интерфейс пользователя, выполненный с возможностью приема от пользователя сигнала, содержащего инструкцию на получение от пациента измеренного значения СО в течение первого периода времени, содержащего одно или более дыхательных движений; датчик CO, выполненный с возможностью получения одного или более измеренных значений выдохнутого CO от пациента в течение первого периода времени; и контроллер, сообщающийся с датчиком CO, при этом контроллер выполнен с возможностью понижения, в ответ на сигнал, положительного давления в дыхательных путях на выдохе с первого, более высокого уровня ко второму, более низкому уровню в течение первого периода времени, а также он выполнен с возможностью управления датчиком CO для получения измеренного значения СО в течение первого периода времени, и дополнительно выполнен с возможностью возврата положительного давления в дыхательных путях на выдохе к первому, более высокому уровню по прошествии первого периода времени.
[0016] В соответствии с вариантом реализации, устройство для неинвазивной искусственной вентиляции легких дополнительно содержит интерфейс пользователя, выполненный с возможностью приема сигнала от пользователя. В соответствии с вариантом реализации, интерфейс пользователя представляет собой кнопку.
2
[0017] В соответствии с вариантом реализации, датчик CO представляет собой встроенный датчик, расположенный вблизи интерфейса пациента.
2
[0018] В соответствии с вариантом реализации, устройство для неинвазивной искусственной вентиляции легких дополнительно содержит экран средств отображения, выполненный с возможностью отображения полученного измеренного значения СО.
2
2
2
2
[0019] В соответствии с третьим аспектом, контроллер системы неинвазивной искусственной вентиляции легких выполнен с возможностью измерения уровня выдыхаемого CO пациента, при этом поддерживая положительное давление на вдохе. Контроллер выполнен с возможностью: приема от интерфейса пользователя в системе неинвазивной искусственной вентиляции легких сигнала, содержащего инструкцию на получение от пациента измеренного значения СО; понижения, в ответ на указанный сигнал, положительного давления на выдохе в дыхательных путях системой неинвазивной искусственной вентиляции легких с первого, более высокого уровня до второго, более низкого уровня в течение первого периода времени, содержащего одно или более дыхательных движений; отправки на датчик CO в системе неинвазивной искусственной вентиляции легких сигнала, содержащего инструкции на получение измеренного значения СО, в течение первого периода времени и возврата положительного давления в дыхательных путях на выдохе к первому, более высокому уровню по прошествии первого периода времени.
[0020] В данном документе для целей настоящего описания термин «контроллер» используют, как правило, для описания различных устройств, относящихся к работе устройства, системы для искусственной вентиляции легких или способа. Контроллер может быть реализован посредством многочисленных способов (например, с аппаратным обеспечением специального назначения) для выполнения различных функций, описанных в настоящем документе. «Процессор» является одним из примеров контроллера, который использует один или более микропроцессоров, которые могут быть запрограммированы с использованием программного обеспечения (например, микрокода) на выполнение различных функций, описанных в настоящем документе. Контроллер может быть реализован с использованием или без использования процессора, а также может быть реализован в виде комбинации аппаратного обеспечения специального назначения для выполнения некоторых функций и процессора (например, одного или более запрограммированных микропроцессоров и связанной схемы) для выполнения других функций. Примеры компонентов контроллера, которые могут быть использованы в различных вариантах реализации настоящего изобретения, включают, но без ограничения, обычные микропроцессоры, специализированные интегральные схемы (ASIC) и программируемые пользователем вентильные матрицы (ППВМ).
[0021] В различных вариантах осуществления процессор или контроллер могут быть связаны с одним или более носителями данных (которые в целом называют в настоящем документе «памятью», например, энергозависимая и энергонезависимая компьютерная память, такая как ОЗУ, ППЗУ, СППЗУ и ЭСППЗУ, дискеты, компакт-диски, оптические диски, магнитная лента и т.д.). В некоторых вариантах осуществления носитель данных может быть закодирован одной или более программами, которые при выполнении на одном или более процессорах и/или контроллерах выполняют по меньшей мере некоторые из функций, описанных в настоящем документе. Различные носители данных могут быть закреплены внутри процессора или контроллера, или могут быть переносными, так что одна или более программ, хранящихся на них, могут быть загружены в процессор или контроллер с целью реализации различных аспектов настоящего изобретения, описанных в настоящем документе. Термины «программа» или «компьютерная программа» используют в данном документе в общем смысле для обозначения любого типа компьютерного кода (например, программного обеспечения или микрокода), который может быть использован для программирования одного или более процессоров или контроллеров.
[0022] Используемый в данном документе термин «интерфейс пользователя» относится к интерфейсу между пользователем-человеком или оператором и одним или более устройствами, которые обеспечивают возможность связи между пользователем и устройством(ами). Примеры интерфейсов пользователя, которые могут быть использованы в различных вариантах осуществления настоящего изобретения, включают, но без ограничения, переключатели, потенциометры, кнопки, пульты, движки, трекболы, экраны средств отображения, различные типы графических интерфейсов пользователя (ГИП), сенсорные экраны, микрофоны и другие типы датчиков, которые могут принимать любую форму генерируемого человеком побуждающего действия и генерировать сигнал в ответ на него.
[0023] Следует понимать, что все комбинации приведенных выше замыслов и дополнительных замыслов, описанных более подробно ниже (при условии, что такие замыслы не являются взаимно несовместимыми), следует рассматривать как часть объекта изобретения, раскрытого в настоящем документе. В частности, все комбинации заявленного объекта изобретения, представленные в конце настоящего описания, следует рассматривать как часть объекта изобретения, раскрытого в настоящем документе.
[0024] Эти и другие аспекты изобретения станут очевидны и будут разъяснены со ссылкой на вариант(ы) реализации, описанные далее ниже.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0025] На чертежах одинаковые ссылочные обозначения, в целом, относятся к одним и тем же частям на разных видах. Кроме того, чертежи не подлежат масштабированию, вместо этого акцент делается, в целом, на иллюстрацию принципов настоящего изобретения.
[0026] На фиг. 1 показан схематический вид системы неинвазивной искусственной вентиляции легких, в соответствии с вариантом реализации.
2
[0027] На фиг. 2 показана блок-схема способа измерения количества CO с использованием системы неинвазивной искусственной вентиляции легких, в соответствии с вариантом реализации.
2
[0028] На фиг. 3 показано схематическое изображение компьютерной системы устройства для неинвазивной искусственной вентиляции легких, выполненного с возможностью получения измеренных значений СО, в соответствии с вариантом реализации.
[0029] На фиг. 4 показан график, на котором изображена временная диаграмма давления для системы неинвазивной искусственной вентиляции легких, в соответствии с вариантом реализации.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
2
2
2
2
2
2
2
[0030] В настоящем раскрытии описаны различные варианты реализации системы и способа искусственной вентиляции легких. В более общем смысле, Заявителем было обнаружено и выявлено, что было бы полезно создать систему неинвазивной искусственной вентиляции легких, которая точно измеряет уровни CO с использованием автономного или встроенного датчика CO. Для получения измерения уровня CO медицинский специалист понижает уровень ПДДП на выдохе в системе неинвазивной искусственной вентиляции легких на заранее заданное количество дыхательных движений, в течение которого получают измерения количества CO посредством датчика CO. Система содержит контроллер, сообщающийся с датчиком CO, который управляет изменениями уровня ПДДП на выдохе и выполняет мониторинг количества дыхательных движений для определения того, когда следует проводить измерения количества СО и когда следует вернуть ПДДП на выдохе к нормальным уровням.
[0031] На Фиг. 1 показан один вариант реализации иллюстративной системы 100 неинвазивной искусственной вентиляции легких. В данном варианте реализации система представляет собой одноконтурное устройство для искусственной вентиляции легких, в которой присутствует утечка вблизи соединения с пациентом, и выдыхаемый пациентом газ потенциально может перемещаться в обратном направлении через нагнетатель воздуха во время выдоха. Система содержит контроллер 120, который может представлять собой традиционный микропроцессор, специализированную интегральную схему (ASIC), однокристальную систему (SOC) и/или программируемые пользователем вентильные матрицы (ППВМ) среди других типов контроллеров. Контроллер может быть реализован с использованием или без использования процессора, а также он может быть реализован в виде комбинации аппаратного обеспечения специального назначения для выполнения некоторых функций и процессора (например, одного или более запрограммированных микропроцессоров и связанной схемы) для выполнения других функций.
[0032] Контроллер 120 может быть связан или иным образом сообщаться с любой необходимой памятью, источником питания, устройствами ввода/вывода, схемой управления и/или другими устройствами, необходимыми для работы системы, в соответствии с описанными вариантами реализации или иным образом, представленными в настоящем документе. Например, в различных вариантах осуществления процессор или контроллер могут быть связаны с одним или более носителями данных. В некоторых вариантах реализации носитель данных может быть закодирован одной или более программами, которые, при выполнении на одном или более процессорах и/или контроллерах, выполняют по меньшей мере некоторые из функций, описанных в настоящем документе. Различные носители данных могут быть закреплены внутри процессора или контроллера, или могут быть переносными, так что одна или более программ, хранящихся на нем, могут быть загружены в процессор или контроллер с целью реализации различных аспектов настоящего изобретения, описанных в настоящем документе. Термины «программа» или «компьютерная программа» используют в настоящем документе в обобщенном смысле для обозначения любого типа компьютерного кода (например, программного обеспечения или микрокода), который может быть использован для программирования одного или более процессоров или контроллеров.
[0033] В соответствии с вариантом реализации, система неинвазивной искусственной вентиляции легких содержит трубку или трубчатую конструкцию 130, которая подает газ от удаленного компонента 140 устройства для искусственной вентиляции легких к устройству 150 взаимодействия с пациентом. Устройство 150 взаимодействия с пациентом может представлять собой, например, лицевую маску, которая полностью или частично покрывает рот и/или нос пациента. Маски могут быть различных размеров для подбора  пациентам или индивидуумам с разными размерами, и/или маска может быть выполнена с возможностью регулировки. В качестве другой альтернативы, устройство 150 взаимодействия с пациентом может быть установлено внутри или на трахеостомической трубке, или иным образом взаимодействовать с ней. Следовательно, устройство 150 взаимодействия с пациентом может иметь различные размеры для приспособления к средствам проведения трахеостомии различных форм и размеров. Устройство взаимодействия с пациентом выполнено с возможностью подгонки под по меньшей мере часть дыхательных путей пациента.
2
2
2
2
2
[0034] Кроме того, трубчатая конструкция 130 и/или устройство 150 взаимодействия с пациентом могут содержать датчик 160 СО. На фиг. 1, например, датчик 160 СО расположен вблизи изгиба 162 устройства 150 взаимодействия с пациентом или трубчатой конструкции 130. В соответствии с вариантом реализации, датчик 160 СО находится в проводной или беспроводной связи с контроллером 120. Следует отметить, что несмотря на то, что датчик 160 CO изображен на фиг. 1 как встроенный датчик CO, датчик может находиться отдельно от устройства для искусственной вентиляции легких, трубчатой конструкции или маски.
[0035] Кроме того, система 100 содержит нагнетатель 180 воздуха с двигателем, который генерирует поток и давление для системы. Двигатель нагнетателя воздуха управляется контроллером устройства для искусственной вентиляции легких, который может управлять, например, скоростью двигателя. В соответствии с вариантом реализации, двигатель нагнетателя воздуха представляет собой компонент нагнетателя воздуха, который может содержать лопасти, корпус и двигатель. Поток и давление в системе частично определяются скоростью двигателя нагнетателя воздуха, работой которого, в свою очередь, управляет контроллер двигателя нагнетателя воздуха. Контроллер двигателя нагнетателя воздуха может представлять собой такой же контроллер, что и контроллер 120, или может представлять собой отдельный контроллер, предпочтительно, находящийся в связи с контроллером 120. Контроллер может представлять собой любой процессор и может быть связан или находиться в ином способе связи с любой необходимой памятью, источником питания, устройствами ввода/вывода, схемой управления и/или другими устройствами, необходимыми для работы системы, в соответствии с вариантами реализации, описанными или иным образом, представленными в настоящем документе.
[0036] В соответствии с вариантом реализации, в системе 100 используют как воздух окружающей среды, так и источник газа высокого давления, такой как источник кислорода, с целью создания газовой смеси, подаваемой пациенту. Источником газа может быть любой подходящий для использования источник газа, такой как воздух окружающей среды, кислородный резервуар, азотный резервуар, их смеси, а также очень широкий спектр других источников газа.
[0037] В соответствии с вариантом реализации, система 100 неинвазивной искусственной вентиляции легких также содержит интерфейс 170 пользователя (ИП). ИП 170 содержит графическую, текстовую и/или звуковую информацию, которую система выдает пользователю, такому как медицинский специалист, наряду с последовательностями управления, такими как нажатия клавиш, движения или выборы компьютерной мышью, и/или движения или выборы на сенсорном экране, среди других последовательностей управления, которые пользователь использует для управления системой. В одном варианте реализации ИП 170 представляет собой графический интерфейс пользователя. Например, как показано на фиг. 1, ИП 170 содержит экран 172 средств отображения. Экран 172 средств отображения может содержать, например, сенсорный экран, обеспечивающий пользователю возможность изменения одной или более настроек системы 100 неинвазивной искусственной вентиляции легких, а также устройство для графического вывода, которое отображает пользователю информацию о дыхании и искусственной вентиляции легких.
2
2
2
2
2
[0038] Например, в соответствии с вариантом реализации, интерфейс 170 пользователя содержит такой интерфейс, как кнопка или переключатель, который пользователь нажимает, сдвигает, переключает или иным образом активирует для активации измерения количества CO. В качестве другого примера, экран средств отображения может содержать сенсорную кнопку для измерения количества CO или другой механизм ввода, использующий сенсорный механизм, механизм стилуса или другой механизм выбора. Кроме того, интерфейс пользователя может выдавать пользователю опции и переменные для подпрограммы измерения количества СО, включая выбор уровня положительного давления в дыхательных путях на вдохе (ПДДП на вдохе) и/или уровня положительного давления в дыхательных путях на выдохе (ПДДП на выдохе) во время измерения количества СО, а также период времени или количество дыхательных движений, в течение которых будет выполнено измерение количества CO.
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
[0039] В соответствии с вариантом реализации, интерфейс 170 пользователя и контроллер 120 функционируют совместно с целью конфигурирования устройства для неинвазивной искусственной вентиляции легких для получения измеренного значения СО. Интерфейс 170 пользователя может быть связан с контроллером 120 таким образом, что при конфигурировании системы пользователем посредством выбора одной или более функций или опций, контроллер 120 сохраняет информацию и соответствующим образом активирует измерение количества CO. Например, посредством интерфейса 170 пользователя пользователь может выбрать уровень ПДДП на выдохе, составляющий 1 смHO, для периода, составляющего два дыхательных движения, во время измерения количества CO, которое будет получено незамедлительно. Контроллер 120 принимает ввод пользователя от интерфейса пользователя и активирует измерение количества CO. В качестве альтернативы, посредством интерфейса 170 пользователя пользователь может выбрать уровень ПДДП на выдохе, составляющий 0 смHO, для периода, составляющего четыре дыхательных движения, во время измерения количества CO, которое будут получать каждые 10 минут. Контроллер 120 принимает ввод пользователя от интерфейса пользователя и активирует механизм синхронизации для следующего измерения количества CO. Кроме того, пользователь может использовать интерфейс пользователя для активации контроллером измерения количества СО, если обнаружено выбранное состояние, например, изменение средней скорости дыхания. Следовательно, контроллер 120 принимает информацию от интерфейса 170 пользователя и начинает выполнять мониторинг условия запуска для измерения количества CO.
2
2
[0040] На фиг. 2 показана в одном варианте реализации блок-схема способа 200 измерения количества СО в системе неинвазивной искусственной вентиляции легких. На этапе 210 обеспечивают систему 100 неинвазивной искусственной вентиляции легких. Система представляет собой любую из систем неинвазивной искусственной вентиляции легких, описанных или иным образом представленных в настоящем документе, и может содержать, например, контроллер 120, нагнетатель 180 воздуха, трубчатую конструкцию 130, устройство 150 взаимодействия с пациентом и датчик 160 СО, среди других компонентов. Кроме того, возможны и другие варианты реализации.
2
2
2
2
2
2
[0041] На этапе 220 способа пользователь активирует измерение количества CO у пациента. Например, медицинский специалист может определить, после изучения состояния пациента, результатов лабораторных исследований или другой информации, относящейся к измерению количества СО, что измерение количества COнеобходимо выполнить незамедлительно. В качестве еще одного примера, медицинский персонал может определить то, что требуется регулярное или периодическое измерение количества СО, и, таким образом, будет сконфигурирована система для получения измеренного значения СОчерез равные или периодические интервалы. Интервал может составлять, например, каждые 3-5 минут, каждый час, каждые несколько часов или любой другой желаемый интервал. В качестве альтернативы, медицинский специалист может определить то, что измерение количества СОнеобходимо, если возникает определенное состояние, например, изменение произвольного дыхания пациента или какой-либо другой фактор.
2
2
2
2
2
2
2
2
[0042] В соответствии с вариантом реализации, медицинский специалист может активировать измерение количества СО с использованием ИП 170. Система неинвазивной искусственной вентиляции легких принимает сигнал, такой как сигнал от ИП, содержащий инструкцию на получение от пациента измеренного значения СО. Например, ИП может содержать кнопку или переключатель, который пользователь нажимает, сдвигает, переключает или иным образом активирует для активации измерения количества CO. В качестве другого примера, экран средств отображения может содержать кнопку измерения количества СО на сенсорном экране или другой механизм ввода, использующий сенсорный экран, стилус или другой механизм выбора. В соответствии с вариантом реализации, кнопка или сенсорная кнопка активирует заранее запрограммированную подпрограмму, которая понижает ПДДП на выдохе до заранее заданного уровня для заранее заданного количества дыхательных движений перед повышением ПДДП на выдохе обратно до нормальных уровней. В соответствии с еще одним вариантом реализации, ИП обеспечивает пользователю возможность выбора одного или обоих из уровня ПДДП на выдохе и количества дыхательных движений для измерения количества СО. Например, медицинский специалист может выбрать заранее запрограммированную программу измерения количества СО или настройку, которая регулирует уровень ПДДП на выдохе до одного (1) смHO в течение двух (2) дыхательных движений пациента. В соответствии с вариантом реализации, максимальное количество дыхательных движений для измерения количества СО может быть основано на настройке сигнализации о низкой утечке в системе неинвазивной искусственной вентиляции легких, которая может варьироваться в зависимости от платформы.
2
2
2
2
2
2
2
2
[0043] Уровень ПДДП на выдохе, предпочтительно, устанавливают на уровень, равный или превышающий 0 смHO, и ниже 4 смHO во время выдоха. В некоторых системах или сценариях установка одного (1) смHO во время выдоха, например, обеспечивает положительное давление, которое предотвращает открытие заслонки маски, такой как противоасфиксийный клапан, во время измерения количества СО. Открытый противоасфиксийный клапан может негативно повлиять на измерение количества СО, поскольку выдыхаемый пациентом газ выйдет через открытый клапан, не достигнув датчика CO. Напротив, в некоторых системах или сценариях установка трех (3) смHO во время выдоха приведет к поступлению слишком большого количества газа в систему и подобным образом отрицательно повлияет на измерение количества CO.
2
2
[0044] На этапе 230 способа система 100 неинвазивной искусственной вентиляции легких понижает уровень ПДДП на выдохе в течение периода, составляющего одно или более дыхательных движений пациента. В соответствии с вариантом реализации, контроллер 120 принимает ввод пользователя, активирующий заранее запрограммированную подпрограмму измерения количества СО и/или определяющий одну или более настроек подпрограммы измерения количества СО. Контроллер может, например, выполнять программу, сохраненную в памяти, для достижения пониженного уровня ПДДП на выдохе. Поскольку в большинстве систем неинвазивной искусственной вентиляции легких используют поток от нагнетателя 180 воздуха для регулирования значений давления на вдохе и на выдохе, контроллер 120 может отправлять управляющий сигнал на нагнетатель 180 воздуха для управления или настройки ПДДП на выдохе. Для обеспечения того, чтобы подпрограмма содержала только предписанное количество дыхательных движений пациента, система содержит механизм подсчета, предназначенный для определения количества дыхательных движений, выданных пациенту или полученных им. Например, контроллер 120 может содержать таймер и/или счетчик, который отслеживает количество дыхательных движений, или может использовать одно или более из обнаружения давления или воздушного потока с целью обнаружения дыхательных движений пациента.
2
2
2
2
2
2
[0045] Система 100 неинвазивной искусственной вентиляции легких может быть выполнена с возможностью прерывания, прекращения или иного регулирования компенсации утечки, с целью понижения уровня ПДДП на выдохе и получения измеренного значения CO. Получение измеренного значения СО с использованием способов и систем, описанных или иным образом представленных в настоящем документе, может быть особенно важным в периоды сильных утечек в системе неинвазивной искусственной вентиляции легких, когда большее количество газа протекает от устройства для искусственной вентиляции легких к пациенту, с целью компенсации сильной утечки. Это ослабляет нормальные измерения количества СО, поскольку выдыхаемый поток почти не может достичь датчика CO, и увеличивает, таким образом, потребность в вариантах реализации устройства для измерения количества СО, описанных в настоящем документе. Следовательно, система неинвазивной искусственной вентиляции легких может содержать устройство для переключения режима, предназначенное для деактивации или приостановки компенсации утечки и обеспечения возможности надлежащих измеренных значений СО с использованием описанных вариантов реализации.
2
2
2
2
2
2
2
2
[0046] На этапе 240 способа получают одно или более измеренных значений СО. Система 100 может содержать автономный или встроенный датчик CO, такой как датчик 160 CO, расположенный вблизи изгиба 162 устройства 150 взаимодействия с пациентом или трубчатой конструкции 130 на фиг. 1. В качестве альтернативы, датчик CO может представлять собой автономный датчик, находящийся в проводной или беспроводной связи с системой 100 неинвазивной искусственной вентиляции легких. Система, такая как контроллер 120, отправляет сигнал на датчик CO с инструкциями на получение одного или более измеренных значений CO в течение периода пониженных уровней ПДДП на выдохе. В случае беспроводного автономного датчика CO, контроллер 120 может отправлять беспроводной сигнал на автономный датчик CO.
2
[0047] На этапе 250 способа система 100 неинвазивной искусственной вентиляции легких возвращает ПДДП на выдохе к его исходному значению давления. В соответствии с вариантом реализации, контроллер 120 определяет то, что фаза пониженного ПДДП на выдохе выбранной или заранее запрограммированной подпрограммы измерения количества СО завершена, и что ПДДП на выдохе должен быть возвращен к нормальным уровням. Следовательно, контроллер 120 отправляет управляющий сигнал на нагнетатель 180 воздуха для управления или регулировки ПДДП на выдохе.
2
2
2
[0048] В соответствии с вариантом реализации, в автоматизированной или заранее запрограммированной подпрограмме измерения количества СО завершение фазы пониженного ПДДП на выдохе или возврат ПДДП на выдохе к нормальным уровням может активировать обратный отсчет до следующей фазы пониженного ПДДП на выдохе. Следовательно, контроллер 120 может содержать, например, таймер и/или часы, определяющие то, когда требуется следующее измерение количества CO. В других системах измерения количества СО получают только при непосредственном ответе на выбор или активацию пользователем.
2
2
[0049] На этапе 260 способа система 100 неинвазивной искусственной вентиляции легких выдает выходное значение измеренного значения СО для пользователя. Данный вывод может быть выдан, например, посредством ИП 170 и экрана 172 средств отображения. Измерение количества CO может быть выдано в виде процента, концентрации или любого другого измерения.
2
2
2
[0050] Если система выполняет заранее запрограммированную подпрограмму измерения количества СО, способ может вернуться к этапу 230 в подходящий момент времени. Например, часы или таймер контроллера 120 или другие часы или таймер системы могут определять то, что истекло заранее определенное количество дыхательных движений или времени, и что, в соответствии с заранее запрограммированной подпрограммой, необходимо новое измерение количества CO. В качестве альтернативы, система может вернуться к нормальным уровням ПДДП на выдохе и ожидать инструкции от пользователя на активацию измерения количества CO на этапе 220.
[0051] Ссылаясь на фиг. 3, в одном варианте реализации она представляет собой блок-схему компьютерной системы 300, такой как компьютерная система в системе 100 для искусственной вентиляции легких, в соответствии с вариантом реализации. Компьютерная система 300 содержит, например, контроллер 120, память 330 и интерфейс 350 ввода/вывода, среди других возможных компонентов.
2
[0052] Контроллер 120 может представлять собой процессор, специализированную интегральную схему (ASIC), однокристальную систему (SOC) и/или программируемые пользователем вентильные матрицы (ППВМ) среди других типов контроллеров. Контроллер может быть реализован с использованием или без использования процессора, а также может быть осуществлен в виде комбинации аппаратного обеспечения специального назначения для выполнения некоторых функций и процессора (например, одного или более запрограммированных микропроцессоров и связанной схемы) для выполнения других функций. В соответствии с вариантом реализации, контроллер 120 соединен или иным способом находится в связи с носителем данных, такими как память 330. В некоторых вариантах осуществления носитель данных может быть закодирован одной или более компьютерными программами, которые, при выполнении на одном или более процессорах и/или контроллерах, выполняют по меньшей мере некоторые из функций, описанных в настоящем документе. Различные носители данных могут быть закреплены внутри процессора или контроллера, или могут быть переносными, так что одна или более программ, хранящихся на них, могут быть загружены в процессор или контроллер, с целью реализации различных аспектов настоящего изобретения, описанных в настоящем документе. В соответствии с вариантом реализации, память 330 может содержать один или более компьютерных программных продуктов 335, выполненных с возможностью выполнения одного или более вариантов реализации системы и способа измерения количества СО.
2
2
2
[0053] Компьютерная система 300 связана с одним или более внешними устройствами, такими как датчик CO или измерительное устройство 160, нагнетатель 180 воздуха и/или интерфейс 170 пользователя, все из которых описаны в настоящем документе. Связь с любым из этих устройств может быть достигнута посредством интерфейса 350 ввода/вывода (I/O). В дополнение или в качестве альтернативы, связь может быть реализована в любом из этих устройств посредством прямого проводного соединения или по одной или более сетям 360, например, сети Интернет, локальной вычислительной сети, глобальной вычислительной сети и/или беспроводной сети. Например, в соответствии с вариантом реализации, датчик COили измерительное устройство 160 представляет собой внешнее устройство, а компьютерная система 300 реализует связь по сети 360. В качестве альтернативы, датчик CO или измерительное устройство представляет собой встроенный компонент системы, а компьютерная система реализует связь посредством прямого соединения.
2
2
2
[0054] На фиг. 3 изображен в одном варианте реализации график 400, на котором показана иллюстративная кривая 410 давления устройства для неинвазивной искусственной вентиляции легких в смHO. На кривой изображено давление, прикладываемое к пациенту, с участками 420 повышения на кривой для создания предписанного положительного давления в дыхательных путях на вдохе (ПДДП на вдохе) в системе дыхания пациента во время вдоха, и с участками 430 понижения на кривой, когда выдох начинает создавать предписанное положительное давление на выдохе (ПДДП на выдохе) в системе дыхания во время выдоха. Как показано на кривой, изображенной на фиг. 4, ПДДП на вдохе составляет приблизительно 10 смHO, а ПДДП на выдохе составляет приблизительно 4 смHO. В соответствии с вариантом реализации, давление регулируют посредством управления нагнетателем воздуха, как описано в настоящем документе.
1
2
2
2
2
1
2
2
T
[0055] В соответствии с вариантом реализации, в некоторый момент времени перед моментом Tвремени пользователь активирует систему для получения от пациента измеренного значения СО. Например, медицинский специалист может определить то, что измерение COнеобходимо выполнить незамедлительно, или он может определить то, что требуется регулярное или периодическое измерение количества СО, и, таким образом, он сконфигурирует систему для получения измеренного значения СОчерез равные или периодические интервалы. В момент T времени система 100 неинвазивной искусственной вентиляции легких понижает уровни ПДДП на вдохе и/или ПДДП на выдохе в течение периода одного или более дыхательных движений пациента. В соответствии с вариантом реализации, контроллер 120 подает сигнал на нагнетатель 180 воздуха для установления нижнего предписанного значения давления ПДДП на вдохе во время вдоха и нижнего предписанного значения давления ПДДП на выдохе во время выдоха. Как показано на кривой, изображенной на фиг. 4, пониженное ПДДП на вдохе составляет приблизительно 7 смHO, а пониженное ПДДП на выдохе составляет приблизительно 1 смHO в течение двух дыхательных движений в течение момента времени.
T
2
2
2
2
2
2
2
2
[0056] В течение момента времени получают одно или более измеренных значений СО. Система 100 может содержать автономный или встроенный датчик CO, такой как датчик 160 CO, расположенный вблизи изгиба 162 устройства 150 взаимодействия с пациентом или трубчатой конструкции 130, изображенных на фиг. 1. В качестве альтернативы, датчик CO может представлять собой автономный датчик, находящийся в проводной или беспроводной связи с системой 100 неинвазивной искусственной вентиляции легких. Система, такая как контроллер 120, отправляет сигнал на датчик COдля получения одного или более измеренных значений CO в течение периода пониженных уровней ПДДП на выдохе. В случае автономного беспроводного датчика CO контроллер 120 может отправлять беспроводной сигнал на автономный датчик CO.
2
2
2
2
[0057] В момент T времени система 100 неинвазивной искусственной вентиляции легких повышает уровни ПДДП на вдохе и ПДДП на выдохе до заранее измеренных уровней. Как показано на кривой, изображенной на фиг. 4, уровень ПДДП на вдохе возвращают приблизительно до 10 смHO, а ПДДП на выдохе возвращают приблизительно до 4 смHO. В соответствии с вариантом реализации, контроллер 120 определяет то, что фаза пониженного ПДДП на выдохе выбранной или заранее запрограммированной подпрограммы измерения количества СО завершена, и что ПДДП на выдохе должно быть возвращено к нормальным уровням. Следовательно, контроллер 120 отправляет сигнал на нагнетатель 180 воздуха для управления или регулировки ПДДП на выдохе.
[0058] Все определения, определенные и используемые в данном документе, следует понимать как обладающие преимуществом в толкованиях над определениями из словарей, определениями, содержащимися в документах, включенных в качестве ссылок, и/или общепринятыми значениями определенных терминов
[0059] Грамматические показатели единственного числа, используемые в настоящем описании и в пунктах формулы изобретения, следует понимать как «по меньшей мере одно», если явным образом не указано обратное.
[0060] Фразу «и/или», используемую в настоящем описании и в пунктах формулы изобретения, следует понимать как «один или оба» из элементов, объединенных между собой таким образом, т.е. элементов, которые совместно присутствуют в некоторых случаях и раздельно присутствуют в других случаях. Несколько элементов, перечисленных с помощью «и/или», следует понимать одинаково, т.е. «один или более» элементов, объединенных таким образом. При необходимости, могут присутствовать другие элементы, отличные от элементов, которые конкретно определены с оговоркой «и/или», независимо от того, связаны или не связаны ли они с конкретно определенными элементами.
[0061] Используемый в настоящем описании и в пунктах формулы изобретения союз «или» следует понимать с таким же значением, как и «и/или», определенным выше. Например, при разделении пунктов в списке, «или» или «и/или» следует интерпретировать как включительные, т.е. включающие по меньшей мере один, но также включающие более одного, из числа или списка элементов, и, при необходимости, дополнительные не включенные в список пункты. Только те термины, для которых явным образом определено противоположное значение, такие как «только один» или «в точности один из», или, при использовании в пунктах формулы изобретения, «состоящий из», будут относиться к включению в точности одного элемента из числа или списка элементов. В целом, используемый в данном документе термин «или» следует интерпретировать, как указание на исключающие альтернативы (т.е. «один или другой, но не оба»), когда им предшествуют условия исключительности, такие как «либо», «один из», «только один из» или «в точности один из».
[0062] Используемую в настоящем описании и пунктах формулы изобретения фразу «по меньшей мере один» по отношению к списку из одного или более элементов следует понимать, как означающую по меньшей мере один элемент, выбранный из любого одного или более элементов из перечня элементов, но которая необязательно включает по крайней мере каждый элемент, конкретно перечисленный в списке элементов и не исключает какие-либо комбинации элементов в перечне элементов. Данное определение также допускает то, что присутствие элементов является необязательным, за исключением элементов, конкретно указанных в перечне элементов, к которым относится фраза «по меньшей мере один», независимо от того, связаны или не связаны ли они с конкретно определенными элементами.
[0063] Следует также понимать, что, если явным образом не указано обратное, в любых заявленных в настоящем документе способах, которые включают более одного этапа или действия, порядок этапов или действий способа не обязательно ограничен порядком, в котором перечислены этапы или действия способа.
[0064] В пунктах формулы изобретения, как и в вышеприведенном описании, все переходные фразы, такие как «содержащий», «включающий», «несущий», «имеющий», «содержащий в себе», «включающий в себя», «удерживающий», «содержащий в своем составе» и т.п., следует понимать как открытые, т.е. означающие включение, но не ограничение ими. Только переходные фразы «состоящий из» и «состоящий по существу из» являются закрытыми или полузакрытыми переходными фразами, соответственно, как указано в Руководстве Патентного ведомства США по процедурам патентной экспертизы, раздел 2111.03.
[0065] Несмотря на то, что выше было описано и изображено несколько вариантов реализаци настоящего изобретения, специалистам в данной области техники будет явно понятно множество других средств и/или конструкций для выполнения функций и/или получения результатов, и/или одного или более из описанных в настоящем документе преимуществ, при этом каждое из таких изменений и/или модификаций следует рассматривать, как находящееся  в рамках объема вариантов реализации настоящего изобретения, раскрытых в настоящем описании. В более общем смысле, специалистам в данной области техники будет явно понятно, что все параметры, размеры, материалы и/или конфигурации, описанные в настоящем документе, следует рассматривать в качестве примера, и что фактические параметры, размеры, материалы и/или конфигурации будут зависеть от конкретного применения или применений, для которых используют решение(я), в соответствии с настоящим изобретением. Специалистам в данной области техники будут ясны или они смогут установить, используя не более, чем обычные эксперименты, многочисленные эквиваленты конкретных вариантов реализации настоящего изобретения, описанных в настоящем документе. Таким образом, следует понимать, что вышеприведенные варианты реализации представлены только в качестве примера и что в рамках объема прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов изобретения могут быть реализованы на практике иным образом, отличающимся от конкретно описанного и заявленного. Варианты реализации настоящего изобретения, раскрытые в настоящем описании, относятся к каждому отдельному признаку, системе, изделию, материалу, набору и/или способу, описанному в настоящем документе. Кроме того, любая комбинация двух или более таких признаков, систем, изделий, материалов, наборов и/или способов, в случае если такие признаки, системы, изделия, материалы, наборы и/или способы не являются взаимно несовместимыми, включена в объем настоящего изобретения.