用于自主呼吸开始检测的个性化和实时适应的系统和方法与流程

背景技术：

1、本文所公开的主题涉及通气机的控制。

2、通气机操作的基本模式可以基于是通气机还是患者发起呼吸而分成子类别。患者发起的呼吸被称为自主呼吸。当通过自主呼吸事件触发换气动作时，最重要的是一旦患者试图呼吸，通气机就开始吸气过程。换句话说，在患者努力与通气机动作之间应存在定时同步。据估计，在约50％的呼吸中，存在患者-通气机不同步。任何患者-通气机不同步均可导致患者不适、睡眠障碍，并延迟患者的撤机。当前，在患者的横膈膜开始肌肉激活的时间到其导致面部区域处的压力和流量变化的时间之间存在延迟(例如，几百毫秒延迟)。因此，需要更早地检测患者的吸气努力的开始并且改善自主呼吸期间患者与通气机之间的同步。

技术实现思路

1、下文概述了与最初要求保护的主题范围相称的某些实施方案。这些实施方案并非旨在限制要求保护的主题的范围，而是这些实施方案仅旨在提供可能的实施方案的简要概述。实际上，本发明可包括多种形式，这些形式可类似于或不同于下文所述的实施方案。

2、在一个实施方案中，提供了一种用于检测耦合到通气系统的患者的自主呼吸的开始的计算机实现的方法。该方法包括在处理器处接收分别来自耦合到该患者的压力传感器的压力信号和/或流量传感器的流量信号。该方法还包括在该处理器处接收来自耦合到该患者的一个或多个传感器的信号，该一个或多个传感器测量来自该压力传感器和该流量传感器的不同生理参数。该方法还包括经由该处理器基于该压力信号和/或该流量信号检测该患者的自主呼吸的开始。该方法还包括经由该处理器使经由该通气系统向该患者提供呼吸支持与利用该压力信号和/或该流量信号检测到的自主呼吸的开始同步。该方法还包括：当利用该压力信号和/或该流量信号使提供呼吸支持同步时，经由该处理器基于来自该一个或多个传感器的信号来校准将用于检测自主呼吸的开始的参数和阈值。该方法甚至还包括：在校准后，切换到：经由该处理器基于来自该一个或多个传感器的信号检测该患者的自主呼吸的开始，并且经由该处理器使经由该通气系统向该患者提供呼吸支持与利用来自该一个或多个传感器的信号检测到的自主呼吸的开始同步。

3、在另一个实施方案中，提供了一种通气系统。该通气系统包括多个传感器，该多个传感器被配置为耦合到患者并且生成与该患者的呼吸功能相关的信号，其中该多个传感器包括流量传感器、压力传感器以及至少一个肌电图(emg)传感器。该通气系统包括对处理器可执行例程进行编码的存储器。该通气系统还包括处理器，该处理器被配置为访问该存储器并且执行该处理器可执行例程，其中该例程在由该处理器执行时使该处理器执行动作。这些动作包括从该多个传感器中的每个传感器的相应信号提取呼吸特征。这些动作还包括估计或测量从该至少一个emg传感器接收到的emg信号中的心电图(ecg)出现。这些动作还包括基于从该多个传感器的相应信号提取的呼吸特征以及所估计或测量的ecg出现来检测该患者的自主呼吸的开始。

4、在另一实施方案中，提供了一种用于实时校准参数的计算机实现的方法，这些参数用于检测耦合到通气系统的患者的自主呼吸的开始。该方法包括在处理器处接收分别来自耦合到该患者的流量传感器、压力传感器和肌电图(emg)传感器的流量信号、压力信号和emg信号。该方法还包括使用用于开始检测算法的至少一个参数的初始值范围，利用该emg信号经由该处理器检测自主呼吸的开始。该方法还包括经由该处理器利用该流量信号和该压力信号中的至少一者来检测自主呼吸的开始。该方法还包括经由该处理器确定在该emg信号以及该流量信号和该压力信号中的至少一者中检测自主呼吸的开始的时间差。该方法甚至还包括经由该处理器至少基于该时间差，来选择将用于检测该emg信号中的自主呼吸的开始的该开始检测算法的至少一个更新的参数。

技术特征：

1.一种用于检测耦合到通气系统的患者的自主呼吸的开始的计算机实现的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括：

3.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个传感器包括多个肌电图(emg)传感器。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述多个emg传感器包括邻近上气道肌肉布置在所述患者上的第一表面emg传感器和邻近肋间隙布置在所述患者上的第二表面emg传感器。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个传感器包括压电传感器、心电图传感器和超声传感器中的一者或多者。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个传感器包括多个传感器，并且其中基于来自所述一个或多个传感器的所述信号检测所述患者的所述自主呼吸的所述开始包括：在来自所述多个传感器的相应信号中分别检测所述自主呼吸的所述开始。

8.根据权利要求7所述的方法，其中在相应信号中分别检测所述自主呼吸的所述开始包括：对每个相应信号利用不同的开始检测算法来确定所述自主呼吸的所述开始。

9.根据权利要求7所述的方法，其中在来自所述多个传感器的至少两个信号中分别检测到所述自主呼吸的所述开始时，提供呼吸支持。

10.一种通气系统，所述通气系统包括：

11.根据权利要求10所述的通气系统，其中所述例程在由所述处理器执行时致使所述处理器在检测到所述自主呼吸的所述开始时，经由所述通气系统向所述患者提供呼吸支持。

12.根据权利要求11所述的通气系统，其中在来自所述多个传感器的所述相应信号的至少两个呼吸特征中检测到所述自主呼吸的所述开始时，向所述患者提供呼吸支持。

13.根据权利要求10所述的通气系统，其中基于从所述多个传感器的所述相应信号提取的所述呼吸特征和所估计的ecg出现来检测所述患者的所述自主呼吸的所述开始包括：利用所估计的ecg出现来确定在一个或多个所述呼吸特征中检测到的开始是由于呼吸还是由于ecg出现。

14.根据权利要求13所述的通气系统，其中基于从所述相应信号提取的所述呼吸特征检测所述患者的所述自主呼吸的所述开始包括：将所述呼吸特征与至少一个阈值进行比较，以确定所述自主呼吸的所述开始。

15.根据权利要求14所述的通气系统，其中基于从所述相应信号提取的所述呼吸特征检测所述患者的所述自主呼吸的所述开始包括：确定所述呼吸特征是否超过第一阈值；当所述呼吸特征超过所述第一阈值时，利用所估计的ecg出现来确定在所述呼吸特征中检测到的开始是由于呼吸还是ecg出现；以及当在所述呼吸特征超过所述第一阈值的情况下不存在ecg出现时，确定所述自主呼吸的所述开始正在发生。

技术总结
本发明涉及一种方法，该方法包括从压力传感器(17)接收压力信号和/或从压力传感器和流量传感器(16)接收流量信号，以及从测量来自该压力传感器(17)和该流量传感器(16)的不同生理参数的一个或多个传感器(56,58,60,62)接收信号。该方法包括基于该压力信号和/或该流量信号检测该患者的自主呼吸的开始，并且使向该患者提供呼吸支持与利用该压力信号和/或该流量信号检测到的该自主呼吸的开始同步。该方法包括基于这些信号来校准将用于检测该自主呼吸的开始的参数和阈值。该方法包括：在校准之后，切换到：基于这些信号检测该患者的自主呼吸的开始，并且使向该患者提供呼吸支持与利用这些信号检测到的该自主呼吸的开始同步。

技术研发人员：U·罗摩克里希南,S·巴特,E·阿加瓦尔,A·K·波霍里,A·高拉夫,H·波帕莱
受保护的技术使用者：通用电气精准医疗有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15