患者の呼吸時にＰＥＥＰを決定するための方法およびデバイス
本発明は、患者のＰＥＥＰの自動決定のためのデバイスに関する。前記デバイスはセンサおよびＰ／Ｖ手技のときに圧力／体積特性曲線を決定するのに好適な電子システムを備える。電子システムは、特に、呼吸圧力に関して、「呼息時の肺容量（Ｖｄｅｆ）」と「吸入時の肺容量（Ｖｉｎｆ）」との差を求め、前記差の最大値を決定するように設計される。次いで、呼吸圧力が決定されるが、体積差は体積差の最大値に関して定義されている値を有する。デバイスは、前記決定された呼吸圧力値に基づいてＰＥＥＰ値を計算する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ＰＥＥＰ（呼気終末陽圧）とは、換気運動時に肺の中に人工的に発生する陽圧のことで、呼出（息を吐く）の完了後に存在する。この圧力は、気道内の平均圧力および機能的残気量を高める。ＰＥＥＰは、肺胞のつぶれ防止に寄与しうる。多くの場合、血液の酸素飽和度は、ＰＥＥＰを使って改善されうる。これらの理由から、多くの場合、少なくとも中程度のＰＥＥＰが機械的換気中に使用される。
【０００２】
しかし、ＰＥＥＰを使用する換気（ベンチレーション）には、欠点もある。胸部空間内の圧力を高めることにより、ＰＥＥＰは、心臓に戻る静脈血の流量を減らし、その結果心拍出量が低下しうる。逆に、上および下大静脈への滞留が生じ、それに応じて、それより先の臓器内の圧力が増大する。その結果、脳、肝臓、腎臓、および他の臓器に対する損傷および機能障害が、ＰＥＥＰのレベルに応じて発生する可能性がある。
【背景技術】
【０００３】
現代的な換気デバイスは、ＰＥＥＰ換気に対する詳細な調節および測定に関して有望である。圧力が適宜調節された場合、呼息期における陽圧の不利点（過剰に高いＰＥＥＰレベルでの気圧障害の危険性、健康な肺領域に対する損傷の危険性、右心室後負荷の増大、頭蓋内圧の増大）は、利点（機能的残気量の増大、その結果生じるガス交換表面、換気血流比の増大、肺内シャントの減少、酸化の増大、肺拡張不全の回避、コンプライアンスの改善、肺水腫の減少）により相殺される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ ０３／０３７４１３
【特許文献２】ＤＥ １０ ２００５ ０００ ９６４ Ｂ３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、適切なＰＥＥＰを自動的に決定できるデバイスを作ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題を解決するデバイスは、請求項１の特徴により特徴付けられる。これは、請求項１４に記載の本発明による方法に従ってなされる。
【０００７】
患者に合わせて調節されたＰＥＥＰを自動的に決定する、本発明によるデバイスは、センサおよび好適な電子回路を備える。これらのセンサ、およびセンサ測定値を処理する電子回路を使用して、Ｐ／Ｖ手技（マヌーバ）の最中に、言い換えると、換気圧力が増大し次いで再び減少するとき、または高圧レベルが減少し、次いで再び増大するときに、圧力／体積曲線を決定することができる。このような圧力／体積曲線は、好適な知られている方法を使用し、また知られているデバイスを使用して、決定されうる。この点に関して、ＷＯ０３／０３７４１３において、またＤＥ １０ ２００５ ０００ ９６４ Ｂ３においても説明されているような最新技術を参照する。
【０００８】
これは、このことに関連して換気圧力に割り当てられた、患者の肺の中に流れ込む体積が、それぞれの場合において加算され、流れ出る体積が減算される場合に、実用的である。この差は、換気圧力によりリクルートされた体積を近似的に示す。電子回路は、換気圧力に特有の方法で肺容量の差を形成するように設計される。吸入時の肺容量（「吸気」：Ｖｉｎｆ）は、換気圧力に特有の方法でそれぞれの場合において呼息時の肺容量（「脱気」：Ｖｄｅｆ）から減算される。さらに、電子回路は、差の最大値を決定し、また最大値に関連して定義されている差曲線の位置で有効な換気圧力の値を決定するように設計される。その結果、ＰＥＥＰに対する値は、決定された換気圧力の値に基づいて計算される。差曲線のこの関連する位置の実用的な決定は、差の最大値からある量が減算されるという形で実行され、この減らされた差を示す位置が求められる。一般に存在する２つのこのような位置のうち、最大のときと比べて低い換気圧力が有効である位置が使用される。
【０００９】
本発明による患者に適したＰＥＥＰの決定は、体積差Ｖｄｅｆ−Ｖｉｎｆが最大値に近づく換気圧力に基づき、換気圧力のこの値が非常に簡単にまた自動的に計算可能であるという利点を有する。
【００１０】
これは、デバイスがＰＥＥＰについて決定された値を表示できるディスプレイを備えている場合に実用的である。換気デバイスとは独立しているデバイスは、それ専用のセンサを備える。これらは、例えば、人工呼吸器をつけている患者の換気ホース内に挿入されうる。次いで、例えば、換気デバイスでは０から４０ｍｂａｒの圧力勾配と逆圧力勾配の行き来が生じうる。このようなことが生じると、ＰＥＥＰは自動的に決定され表示される。医師は、単に、これを引き継いで換気デバイスに入力するだけでよい。圧力勾配の代わりに、流量を制御することもできる。例えば、一定流量を発生させることができる。しかし、これに関連して、圧力に割り当てられた体積も記録されなければならない。
【００１１】
しかし、デバイスは、さらに、換気デバイスのセンサを利用して、ＰＥＥＰを計算するのに必要な測定を実行することもできる。
【００１２】
もちろん、換気デバイスと連携するか、または換気デバイスに組み込まれたデバイスは、さらに、換気デバイスのセンサおよびさらに換気デバイスのディスプレイも利用する。この場合、センサを換気デバイスに組み込むか、または換気ホース内に組み込むことができる。このデバイスは、さらに決定された値が換気デバイスにより自動的に引き継がれるように換気デバイス内に組み込まれうる。
【００１３】
したがって、有利なデバイスでは、換気デバイスまたはその制御装置と電子的な接続が可能である。この接続は、ＰＥＥＰについて決定された値をディスプレイに、および／または好ましくは換気デバイスの制御装置に伝送する働きをする。
【００１４】
本発明は、体積差が最大であるか、またはほとんど最大である換気圧力について決定された値が、患者に適しているＰＥＥＰにすでに非常によい対応性を示しているという仮定から始まる。したがって、設定されるべきＰＥＥＰとして直接的に引き継がれうる。しかし、少なくともいくつかの場合において計算を用いて測定済み圧力がまだ調節される場合に設定が改善される可能性は、除外されえない。この目的に関して、患者の疾病プロファイルおよび／または患者の身体指数に従って、表から数値を選択するか、またはそれらの数値を計算する手段がデバイス内に存在すると想定することが可能である。次いで、電子回路は、上述の手段を使用して選択または計算された数値を用いて換気圧力のこの値を処理し、ＰＥＥＰを決定する、例えばその値を選択されたまたは計算された数値で累乗するか、乗算するか、または補正するように設計される。
【００１５】
これはＰＥＥＰまたは上げられたＰＥＥＰがあらゆる場合において計算されない場合に有利である。このような理由から、体積差に対する限界値が確定され、電子回路では、決定された体積差がこの限界値を超える場合にのみＰＥＥＰまたは上げられたＰＥＥＰを決定する。次いで、この限界値を下回る体積差は、ＰＥＥＰが前の値のままであるか、または実際にそれより下がることがあることを示す。
【００１６】
この限界値の大きさが、患者の身体指数に応じて決められる場合に実用的である。例えば、身長または理想体重は、身体指数として使用されうる。考慮することができる、または有利である他の因子は、患者の疾病プロファイルおよび患者の年齢、つまり、患者が子供であるか大人であるかという因子である。
【００１７】
これは、デバイスが時間測定デバイスを備える場合に実用的である。これにより、時間系列の制御が可能になる。これは、換気圧力の増減を制御し、ある時間間隔で新しいＰＥＥＰの決定を繰り返しトリガーすることができるようなデバイスが装備される場合に有利である。この目的に関して、これは、換気デバイスに組み込まれうるか、または圧力増減を発生させるための専用の手段を備えることができる。
【００１８】
デバイスは、換気デバイスがすでに決定されているＰＥＥＰに対する値を自動的に引き継ぐように換気デバイスと組み合わされうる。これは、デバイスが換気デバイスの一部でない場合であっても可能である。しかし、これは、このようなデバイスが患者の要件に合わせて換気を自動的に調節できる換気デバイス内に組み込まれる場合に実用的である。
【００１９】
かかるデバイスは、以下の方法に従って機能する。
患者に合わせて調節されるＰＥＥＰの自動決定について、
１．圧力／体積曲線は、Ｐ／Ｖ手技の実施中に決定される。これは、例えば勾配が換気圧力とともに再び上昇、下降するという点で、または一定流量が発生するという点で決定され、それぞれの場合に、圧力に割り当てられる、これの関連において吸入される体積が加算され、それぞれの場合に、圧力に割り当てられる、吐出される体積が再び吸入される体積から減算される。
２．次いで、体積差の最大値（Ｖｄｅｆ−Ｖｉｎｆ）ｍａｘが、この方法で決定された圧力／体積曲線について決定される。
３．次いで、換気圧力に対する値が決定され、最大値に関して定義されている差の曲線の位置で適用される。
３．そして最後に、換気圧力のこの決定された値が、ＰＥＥＰの決定に対する初期値として使用される。
【００２０】
実際、この差を表す曲線には、明確なピークがないことが判明している。したがって、最大値が求められるという形で適切なＰＥＥＰが決定されるべきであることが提案され、この場合、低い閾値が確定される（人工呼吸器をつけた人の年齢、身長、および／または疾病プロファイルに応じて選択または計算される、例えば最大値よりも５、１０、２０、または５０ｍｌ低い値）ことから始めて、最後に、体積の差がこの低い閾値を有する位置で有効な２つの圧力のうちの低い方がＰＥＥＰのベースとして使用される。換気圧力の低い値は、ＰＥＥＰ計算の初期値として、またはＰＥＥＰとして使用される。
【００２１】
複数のこのような位置があることも可能である。次いで、最大値に隣接する２つの値のうちの低い方を使用するか、または最も低い値を使用することができる。
【００２２】
差の最大値が、Ｐ／Ｖ手技全体が行われた後にのみ決定される場合、体積差の最大値とＰＥＥＰが基づく換気圧力の最低値の両方を明確に決定することができる。
【００２３】
しかし、関連する換気圧力を決定するこのような方法では、求められる換気圧力に達した場合にＰ／Ｖ手技を停止することもできる。この目的に関して、これは、圧力が肺の中で最初に高まり、次いで再び減圧する場合に実用的である。減圧している間に、圧力に特有の方法で進行中にその差を計算することができる。この差が増える限り、新しい差値はそれぞれの場合において最大値とみなされる。値が減少すると、特にさらに高い値が決定されるまで、最高値が常に最大値とみなされる。次いで体積が最大値よりも低い定義された閾値まで下がると、そのときに有効であった圧力が、ＰＥＥＰ決定の初期値となるか、または直接的に、今後のＰＥＥＰ設定の圧力となる。
【００２４】
理論的には、この値が高すぎる可能性もあるが、それは、後から、より低い換気圧力において、なおいっそう高い最大値が測定されているからである。しかし、最大値と低い閾値との間の量が、十分に大きな値となるように選択された場合、実際には体積差のそのような更新された増大を除外することができる。
【００２５】
この決定された値は、ＰＥＥＰとして直接的に使用されうるか、またはさらに、必要ならば、コンピュータにより補正されうる。この計算で求められた補正値は、例えば、疾病プロファイルおよび／または身体指数に従って選択される。このようにして、患者およびその患者の要件を個別に考慮することができる。ＰＥＥＰが計算される場合、体積差値が上述の範囲内にある圧力差を計算に取り込むことができる。
【００２６】
これは、体積差に対する限界値が確定される場合に有利である。決定された体積差がこの限界値よりも高い場合、新しいＰＥＥＰが決定されるか、または現在のＰＥＥＰが結果に従って増やされる。決定された体積差がこの限界値よりも低い場合、古いＰＥＥＰが維持されるか、またはＰＥＥＰ引き下げが実行される。到達していないこの限界値に基づくＰＥＥＰ引き下げは、例えば、圧力／体積曲線が使用されている場合に、圧力が０から４０ｍｂａｒの範囲で変動していれば不要になる。この場合、最大体積差が限界値よりも低い場合にＰＥＥＰを所定の最小値に設定することができる。しかし、限界値を超えた場合、最大体積差で新しく見つかった換気圧力の値がＰＥＥＰとして、またはＰＥＥＰ決定の基準として適用される。
【００２７】
ＰＥＥＰの増大またはＰＥＥＰの減少の幅は、最大値により制限されると想定できる。次いで、時間に関して互いに隔てられている２つまたはそれ以上のステップでより大きなＰＥＥＰ変更が実行される。ＰＥＥＰ変更のこのような最大値は、例えば、５ｍｂａｒ（場合によってはさらに＋８または＋１０ｍｂａｒ）のままであり、また−２または−３ｍｂａｒ（場合によってはさらに−５または−８ｍｂａｒ）のままである。
【００２８】
ＰＥＥＰ決定は、それぞれの場合において、医療関係者によってトリガーされうる。この方法は、さらに、いくつかの時間間隔で自動的に繰り返され、これにより、それぞれの場合において現在のＰＥＥＰを決定することができる。
【００２９】
この方法を自動的に繰り返す場合、２つの基本的に異なる手順の方法がある。第１の変更形態では、圧力勾配が設定されたＰＥＥＰよりも低い値、特に０から始まる。これには、現在の値よりも低いＰＥＥＰも決定できるという利点がある。初期値は、ゼロまたはゼロと設定されたＰＥＥＰ値との間の中間値となるように選択されうる。
【００３０】
第２の変更形態では、圧力勾配は、すでに設定されているＰＥＥＰ値から始まる。この変更形態には、肺胞のつぶれは許容されないという利点がある。これには、低いＰＥＥＰを決定できないという不利点がある。しかし、体積差の低い第２の閾値に達しない場合に、ＰＥＥＰの低減が行われることを想定できる。
【００３１】
本発明によるこの方法が、機械的人工換気法と組み合わせて実行される場合、ＰＥＥＰに対して決定された値が、換気デバイス上で自動的に設定されうる場合に有利である。このようにして、ＰＥＥＰの自動調節が行われる。
【００３２】
ＰＥＥＰが増やされる場合、これはリクルートメント手技（マヌーバ）が実行され、その後、決定されたより高いＰＥＥＰで換気が継続する場合に有利である。これは、換気圧力が新しいＰＥＥＰ値の決定の際に前のＰＥＥＰ値以下に下げられる場合に特に実用的である。
【００３３】
しかし、呼息時に圧力勾配が移動し、また体積差最大値が決定されるとすぐに換気圧力の減少が止まると想定することもできる。その後、換気は、新しく決定されたＰＥＥＰで継続する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１の（Ａ）はＶｄｅｆとＶｉｎｆとの間の差が大きい第１のＰ／Ｖループの概略を示す図であり、（Ｂ）は当該第１のＰ／Ｖループに関するＶｄｅｆとＶｉｎｆとの間の差の形成の概略を示す図であり、そして、図１の（Ｃ）はＶｄｅｆとＶｉｎｆとの間の差が小さい第２のＰ／Ｖループの概略を示す図であり、（Ｄ）は当該第２のＰ／Ｖループに関するＶｄｅｆとＶｉｎｆとの間の差の形成の概略を示す図である。
【図２】患者について測定された値の第１の差の形成を示す図である。
【図３】別の患者について測定された値の第２の差の形成を示す図である。
【図４】Ｐ／Ｖループを使用するＰＥＥＰの決定を示す流れ図である。
【図５】デバイスが換気デバイスから独立している、本発明による方法でＰＥＥＰを決定するためのデバイスを示す図である。
【図６】中に組み込まれている本発明によるデバイスを有する換気デバイスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下では、本発明は、図１の（Ａ）〜（Ｄ）に示されている図を使用して詳細に説明される。図１(Ａ)は、ＰＥＥＰを使用することで肺の換気が改善される患者のＰ／Ｖループを示している。肺が膨張するという形で下側上行枝が形成され、吹き込まれた空気の体積が有効圧力に関してプロットされる。肺から空気が抜け、したがって圧力が減少している間に上側下行枝が記録される。この点に関して、肺の中に残っている空気体積が、有効圧力に関してプロットされる。下側上行枝と上側下行枝との間の差が大きいため、肺胞が低い換気圧力でつぶれたが、高い換気圧力では開いていると結論することができる。
【００３６】
医師にとっては、リクルートされた肺胞がどのような−可能な最低の−ＰＥＥＰで開いたままになるかという疑問が生じる。図１(Ａ)による図において、適切なＰＥＥＰをループに関して読み取ることができることが判明した。適切なＰＥＥＰは、ＶｄｅｆとＶｉｎｆとの間の最大の体積差が測定される圧力である。
【００３７】
この位置は、ＶｄｅｆとＶｉｎｆとの間の差を形成することにより決定されうる。リクルートされた体積（体積差）の場合、ＶｄｅｆとＶｉｎｆの曲線の傾きが同一である圧力により、ただ１つのピークを持つ同じ位置が定義される。したがって、これらの曲線の接線も求めることができ、上行枝と下行枝に接する接線が平行である圧力が決定されうる。しかし、下行枝と上行枝の間の差を形成するほうが簡単であり、また安全である。２つのピークを持つ曲線の場合も、一般的に、差Ｖｄｅｆ−Ｖｉｎｆが最大値に達する換気圧力について、この差の形成を使用して、単一の値が求められる。
【００３８】
この差の形成は、さらに、計算が非常に簡単であり、このような理由から、図１(Ｂ)による曲線のピーク−この場合、ＰＥＥＰに対する所望の値−を非常に高速に決定できる。図１（Ｂ）内にピークがある圧力は、肺胞を開いたままにするのに好適な−ＰＥＥＰとして使用される−圧力を定義する。
【００３９】
さらにテストを行うと、明確なピークを決定することができるように、測定された曲線を平滑化することが必要になることがわかる。さらに、適切なＰＥＥＰを得るために、例えば、２ｍｂａｒの予備圧力をピークで有効なこの圧力に加えることにはプラスの効果があるか、または最適なＰＥＥＰを実際にはピークで有効な圧力と比較してわずかに減らすことができることがわかる。
【００４０】
図１(Ｃ)および(Ｄ)は、図１(Ａ)および(Ｂ)と同じパラメータを示している。しかし、測定結果は、ＶｄｅｆとＶｉｎｆとの間に比較的わずかな差のあることを示していた。ここで、付加的な肺胞のリクルートメントは可能でない。したがって、このような患者の場合、増大したＰＥＥＰを使用することは必要でなく、または指示されない。
【００４１】
このような理由から、このことは図１(Ｂ)および(Ｄ)から明白であり、Ｖｄｅｆ−Ｖｉｎｆの差に対する限界値がある。この限界値は、量ｋを有する。それぞれの場合におけるｋの値は、有利には、患者（身体指数）およびその患者の疾病プロファイルに応じて確定されうる。
【００４２】
決定された体積差が、ｋよりも小さい最大値を有する場合、ＰＥＥＰの補正は行われない。
【００４３】
ＰＥＥＰは、最大値がｋよりも大きい差でしか確定されない。
【００４４】
この規則は、さらに、Ｐ／Ｖループが設定されたＰＥＥＰよりも高い圧力についてしか決定されないＰＥＥＰ補正にも適用されうる。ここで、限界値ｋは、さらに、ＰＥＥＰ増大が実用的かどうかを明確にするために使用されうる。経験上、この限界値ｋは、大人の場合に、平均して５００ｍｌのところにあることがわかっている。
【００４５】
図２および図３は、実際の測定結果の体積差の図を示している。図２は、ＰＥＥＰの増大が肺胞のリクルートメントにつながらない肺に対する結果を示している。図３は、肺胞の大半を開いたままにするために１２ｍｂａｒのＰＥＥＰが必要である肺に対する結果を示している。この図３から、曲線の平滑化は、明確なピークを決定できるようにするために役立ちうることは明らかである。
【００４６】
図３では、さらに、（Ｖｄｅｆ−Ｖｉｎｆ）のピークからの定義された距離において低い閾値（Ｑ）がある。ＰＥＥＰの決定が基づく換気圧力は、体積の差がこの閾値に達した後にのみ決定される。ＰＥＥＰは、さらに、この換気圧力およびピークの換気圧力に基づいて計算できる（例えば、低い圧力＋（高い圧力−低い圧力）の１／３）。
【００４７】
図４に示されている流れ図は、適切なＰＥＥＰを決定するときの手順を示している。このプロセスは、任意のＰＥＥＰの換気から始まる（ブロック１００）。このようなＰＥＥＰ決定の前に、終末呼気圧もゼロとなりうる。次に、Ｐ／Ｖ手技を実行する（ブロック１０１）。この目的に関して、選択可能な多数の異なる方法のうちの１つに従って、肺の中の圧力および空気体積を増大し、その後、再び、減少させる。このプロセスでは、肺容量は、圧力に関して記録される。このことに関連して使用される圧力の上限値は、例えば、４０ｍｂａｒとなる。最低値は、０、０からＰＥＥＰ（ｎ）までの範囲、または前のＰＥＥＰ（ｎ）としてよい。
【００４８】
その後、または同時に、肺容量の差を計算し、最大の差を決定する（ブロック１０２）。差の最大値では、閾値Ｑも決定されている。最大体積差（または閾値Ｑ）が決定された後、この最大体積差（または閾値Ｑ）が限界値ｋを超えるかどうかに関して判定が行われる（菱形１０３）。決定された体積差がｋよりも小さい場合、換気は前の終末呼気圧で継続するか（ブロック１１０）、またはＰＥＥＰが下げられる。ＰＥＥＰの低減に対する手順の変更形態は図４に示されていない。
【００４９】
ＰＥＥＰの低減は、すでに使用されているＰＥＥＰから始まる圧力でのみＰ／Ｖループが実行された場合に特に指示される。ＰＥＥＰ低減の基準は、設定されたＰＥＥＰの値、最後のＰＥＥＰ増加以降に経過した時間、最後のＰＥＥＰ増加の程度、疾病プロファイル、患者の年齢および身体指数、ＰＥＥＰを上げることなく行ったＰＥＥＰの決定回数とすることができる。
【００５０】
自動ＰＥＥＰ低減は、ＰＶ手技が現在のＰＥＥＰよりも低い値で始まる換気圧力で（または実際には０で）実行される場合に回避されうる。この方法で得られる結果は、前に使用したＰＥＥＰと無関係である。
【００５１】
したがって、いくつかの時間間隔（例えば、１時間毎、３時間毎、６時間毎、２日に１回）でＰ／Ｖ手技を実行することが実用的である。このことに関連して、例えば、Ｐ／Ｖ手技を、それぞれの場合においてＰＥＥＰを上げる必要がある限り、前のＰＥＥＰから始めて、実行することができる。本発明による方法で決定された適切なＰＥＥＰが、数回（例えば、３回、５回、または８回）の決定の後、次いでそれ以降も、同じままであり続ける場合、Ｐ／Ｖ手技を、ＰＥＥＰを決定するときに、現在のＰＥＥＰ（ｎ）よりも低い圧力（例えば、ＰＥＥＰ（ｎ）の２／３または１／２）から始めて、実行することができる。この場合に、新しいＰＥＥＰ（ｎ＋１）が前のＰＥＥＰ（ｎ）よりも低ければ、もちろん、この新しいＰＥＥＰ（ｎ＋１）は、さらなる換気に使用される。このようにして、肺胞のつぶれおよび新たなリクルートメントの頻度を低減し、それでも必要ならばＰＥＥＰの値を下方に補正することができる。
【００５２】
図４に戻ると、ブロック１０４は、差曲線上の閾値Ｑの位置に基づき新しいＰＥＥＰ（ｎ＋１）が決定されることを示している。最も単純な実施形態では、この新しいＰＥＥＰは、差の最大値または圧力Ｑが決定された圧力とすることができる。これは、さらにこれから逸脱する可能性があるが、これらの圧力のうちの１つから始めて確実に計算される。
【００５３】
次の判定は、決定された圧力が第１の限界値よりも高いか、または第２の限界値よりも低いかを決定することであり、したがって、それぞれの場合において、限界値に合わせて［いくつかの単語が欠落している］いなければならない（菱形１０５）。例えば、ＰＥＥＰに対して決定された圧力が３ｍｂａｒである場合、ＰＥＥＰ（ｎ＋１）は、例えば、下限値５ｍｂａｒに設定される（ブロック１０６）。例えば、３５ｍｂａｒよりも高い場合、この値に設定される。
【００５４】
実際には、このような限界値がさらに必要なのかどうかが示される。例えば、片側でが下限値のみが必要になることがあるが、これは、上限にすでに到達しており、しかも圧力の上限値がＰ／Ｖループ内にあるからである。
【００５５】
しかし、新しいＰＥＥＰ（ｎ＋１）が前のＰＥＥＰ（ｎ）よりも高いことがわかった場合（菱形１０７）、これは、リクルートメント手技（ブロック１０８）が実行されれば有利である。このことは、圧力が増大し、この高い圧力がＰＥＥＰ（ｎ＋１）に到達していることを意味する。これは、このＰＥＥＰ（ｎ＋１）の下で開いたままのすべての肺胞を開くために必要なことである。このようなリクルートメントは、さらに、Ｐ／Ｖ手技を用いて実行されうる。差の形成がＰ／Ｖ手技と同時に進行する場合に、特別なリクルートメント手技は不要であり、最大体積差（または最大値からのある距離）が有効である圧力が、ＰＥＥＰとして使用され、それよりも下がることはない。
【００５６】
それ以降、換気は、新しいＰＥＥＰ（ｎ＋１）で継続することができる（ブロック１０９）。
【００５７】
図５に示されているデバイス１１は、本発明によりＰＥＥＰを決定できるような方法で装備される。これは、流量／圧力センサ１３を備え、その圧力および体積を知られている方法で測定することができる。このセンサは、例えば患者側の換気ホース１７上に配置されるか、またはデバイスに組み込まれる。患者１９は、換気ホースを通じて換気デバイス１５を使い換気される。
【００５８】
このデバイスは、ＰＥＥＰについて決定された値が表示されるディスプレイ２１を有する。適切なＰＥＥＰを決定するために、換気デバイス１５を使用して、換気圧力の増減が繰り返される。圧力および体積がセンサ１３で測定され、好適なＰＥＥＰが電子回路を使用してこの結果から計算される。
【００５９】
本発明によるデバイスと換気デバイスとの間のオプション接続が、破線２３で示されている。ＰＥＥＰに対する値は、この接続２３を使って換気デバイスのシステム内に直接入力でき、および／またはＰ／Ｖ手技がトリガーできる。
【００６０】
図６では、本発明によるデバイス１１が換気デバイス１５内に組み込まれている。換気デバイス１５の圧力源および換気デバイスの圧力／流量センサ１３は、Ｐ／Ｖループを形成するために使用される。ＰＥＥＰに対する値は、ディスプレイ２１上に表示でき、および／または自動的に換気に使用できる。
【符号の説明】
【００６１】
１１ デバイス； １３ 流量／圧力センサ； １５ 換気デバイス；
１７ 換気ホース； ２１ ディスプレイ； ２３ 換気デバイスとの間のオプション接続。
【技術分野】
【０００１】
ＰＥＥＰ（呼気終末陽圧）とは、換気運動時に肺の中に人工的に発生する陽圧のことで、呼出（息を吐く）の完了後に存在する。この圧力は、気道内の平均圧力および機能的残気量を高める。ＰＥＥＰは、肺胞のつぶれ防止に寄与しうる。多くの場合、血液の酸素飽和度は、ＰＥＥＰを使って改善されうる。これらの理由から、多くの場合、少なくとも中程度のＰＥＥＰが機械的換気中に使用される。
【０００２】
しかし、ＰＥＥＰを使用する換気（ベンチレーション）には、欠点もある。胸部空間内の圧力を高めることにより、ＰＥＥＰは、心臓に戻る静脈血の流量を減らし、その結果心拍出量が低下しうる。逆に、上および下大静脈への滞留が生じ、それに応じて、それより先の臓器内の圧力が増大する。その結果、脳、肝臓、腎臓、および他の臓器に対する損傷および機能障害が、ＰＥＥＰのレベルに応じて発生する可能性がある。
【背景技術】
【０００３】
現代的な換気デバイスは、ＰＥＥＰ換気に対する詳細な調節および測定に関して有望である。圧力が適宜調節された場合、呼息期における陽圧の不利点（過剰に高いＰＥＥＰレベルでの気圧障害の危険性、健康な肺領域に対する損傷の危険性、右心室後負荷の増大、頭蓋内圧の増大）は、利点（機能的残気量の増大、その結果生じるガス交換表面、換気血流比の増大、肺内シャントの減少、酸化の増大、肺拡張不全の回避、コンプライアンスの改善、肺水腫の減少）により相殺される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ ０３／０３７４１３
【特許文献２】ＤＥ １０ ２００５ ０００ ９６４ Ｂ３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、適切なＰＥＥＰを自動的に決定できるデバイスを作ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題を解決するデバイスは、請求項１の特徴により特徴付けられる。これは、請求項１４に記載の本発明による方法に従ってなされる。
【０００７】
患者に合わせて調節されたＰＥＥＰを自動的に決定する、本発明によるデバイスは、センサおよび好適な電子回路を備える。これらのセンサ、およびセンサ測定値を処理する電子回路を使用して、Ｐ／Ｖ手技（マヌーバ）の最中に、言い換えると、換気圧力が増大し次いで再び減少するとき、または高圧レベルが減少し、次いで再び増大するときに、圧力／体積曲線を決定することができる。このような圧力／体積曲線は、好適な知られている方法を使用し、また知られているデバイスを使用して、決定されうる。この点に関して、ＷＯ０３／０３７４１３において、またＤＥ １０ ２００５ ０００ ９６４ Ｂ３においても説明されているような最新技術を参照する。
【０００８】
これは、このことに関連して換気圧力に割り当てられた、患者の肺の中に流れ込む体積が、それぞれの場合において加算され、流れ出る体積が減算される場合に、実用的である。この差は、換気圧力によりリクルートされた体積を近似的に示す。電子回路は、換気圧力に特有の方法で肺容量の差を形成するように設計される。吸入時の肺容量（「吸気」：Ｖｉｎｆ）は、換気圧力に特有の方法でそれぞれの場合において呼息時の肺容量（「脱気」：Ｖｄｅｆ）から減算される。さらに、電子回路は、差の最大値を決定し、また最大値に関連して定義されている差曲線の位置で有効な換気圧力の値を決定するように設計される。その結果、ＰＥＥＰに対する値は、決定された換気圧力の値に基づいて計算される。差曲線のこの関連する位置の実用的な決定は、差の最大値からある量が減算されるという形で実行され、この減らされた差を示す位置が求められる。一般に存在する２つのこのような位置のうち、最大のときと比べて低い換気圧力が有効である位置が使用される。
【０００９】
本発明による患者に適したＰＥＥＰの決定は、体積差Ｖｄｅｆ−Ｖｉｎｆが最大値に近づく換気圧力に基づき、換気圧力のこの値が非常に簡単にまた自動的に計算可能であるという利点を有する。
【００１０】
これは、デバイスがＰＥＥＰについて決定された値を表示できるディスプレイを備えている場合に実用的である。換気デバイスとは独立しているデバイスは、それ専用のセンサを備える。これらは、例えば、人工呼吸器をつけている患者の換気ホース内に挿入されうる。次いで、例えば、換気デバイスでは０から４０ｍｂａｒの圧力勾配と逆圧力勾配の行き来が生じうる。このようなことが生じると、ＰＥＥＰは自動的に決定され表示される。医師は、単に、これを引き継いで換気デバイスに入力するだけでよい。圧力勾配の代わりに、流量を制御することもできる。例えば、一定流量を発生させることができる。しかし、これに関連して、圧力に割り当てられた体積も記録されなければならない。
【００１１】
しかし、デバイスは、さらに、換気デバイスのセンサを利用して、ＰＥＥＰを計算するのに必要な測定を実行することもできる。
【００１２】
もちろん、換気デバイスと連携するか、または換気デバイスに組み込まれたデバイスは、さらに、換気デバイスのセンサおよびさらに換気デバイスのディスプレイも利用する。この場合、センサを換気デバイスに組み込むか、または換気ホース内に組み込むことができる。このデバイスは、さらに決定された値が換気デバイスにより自動的に引き継がれるように換気デバイス内に組み込まれうる。
【００１３】
したがって、有利なデバイスでは、換気デバイスまたはその制御装置と電子的な接続が可能である。この接続は、ＰＥＥＰについて決定された値をディスプレイに、および／または好ましくは換気デバイスの制御装置に伝送する働きをする。
【００１４】
本発明は、体積差が最大であるか、またはほとんど最大である換気圧力について決定された値が、患者に適しているＰＥＥＰにすでに非常によい対応性を示しているという仮定から始まる。したがって、設定されるべきＰＥＥＰとして直接的に引き継がれうる。しかし、少なくともいくつかの場合において計算を用いて測定済み圧力がまだ調節される場合に設定が改善される可能性は、除外されえない。この目的に関して、患者の疾病プロファイルおよび／または患者の身体指数に従って、表から数値を選択するか、またはそれらの数値を計算する手段がデバイス内に存在すると想定することが可能である。次いで、電子回路は、上述の手段を使用して選択または計算された数値を用いて換気圧力のこの値を処理し、ＰＥＥＰを決定する、例えばその値を選択されたまたは計算された数値で累乗するか、乗算するか、または補正するように設計される。
【００１５】
これはＰＥＥＰまたは上げられたＰＥＥＰがあらゆる場合において計算されない場合に有利である。このような理由から、体積差に対する限界値が確定され、電子回路では、決定された体積差がこの限界値を超える場合にのみＰＥＥＰまたは上げられたＰＥＥＰを決定する。次いで、この限界値を下回る体積差は、ＰＥＥＰが前の値のままであるか、または実際にそれより下がることがあることを示す。
【００１６】
この限界値の大きさが、患者の身体指数に応じて決められる場合に実用的である。例えば、身長または理想体重は、身体指数として使用されうる。考慮することができる、または有利である他の因子は、患者の疾病プロファイルおよび患者の年齢、つまり、患者が子供であるか大人であるかという因子である。
【００１７】
これは、デバイスが時間測定デバイスを備える場合に実用的である。これにより、時間系列の制御が可能になる。これは、換気圧力の増減を制御し、ある時間間隔で新しいＰＥＥＰの決定を繰り返しトリガーすることができるようなデバイスが装備される場合に有利である。この目的に関して、これは、換気デバイスに組み込まれうるか、または圧力増減を発生させるための専用の手段を備えることができる。
【００１８】
デバイスは、換気デバイスがすでに決定されているＰＥＥＰに対する値を自動的に引き継ぐように換気デバイスと組み合わされうる。これは、デバイスが換気デバイスの一部でない場合であっても可能である。しかし、これは、このようなデバイスが患者の要件に合わせて換気を自動的に調節できる換気デバイス内に組み込まれる場合に実用的である。
【００１９】
かかるデバイスは、以下の方法に従って機能する。
患者に合わせて調節されるＰＥＥＰの自動決定について、
１．圧力／体積曲線は、Ｐ／Ｖ手技の実施中に決定される。これは、例えば勾配が換気圧力とともに再び上昇、下降するという点で、または一定流量が発生するという点で決定され、それぞれの場合に、圧力に割り当てられる、これの関連において吸入される体積が加算され、それぞれの場合に、圧力に割り当てられる、吐出される体積が再び吸入される体積から減算される。
２．次いで、体積差の最大値（Ｖｄｅｆ−Ｖｉｎｆ）ｍａｘが、この方法で決定された圧力／体積曲線について決定される。
３．次いで、換気圧力に対する値が決定され、最大値に関して定義されている差の曲線の位置で適用される。
３．そして最後に、換気圧力のこの決定された値が、ＰＥＥＰの決定に対する初期値として使用される。
【００２０】
実際、この差を表す曲線には、明確なピークがないことが判明している。したがって、最大値が求められるという形で適切なＰＥＥＰが決定されるべきであることが提案され、この場合、低い閾値が確定される（人工呼吸器をつけた人の年齢、身長、および／または疾病プロファイルに応じて選択または計算される、例えば最大値よりも５、１０、２０、または５０ｍｌ低い値）ことから始めて、最後に、体積の差がこの低い閾値を有する位置で有効な２つの圧力のうちの低い方がＰＥＥＰのベースとして使用される。換気圧力の低い値は、ＰＥＥＰ計算の初期値として、またはＰＥＥＰとして使用される。
【００２１】
複数のこのような位置があることも可能である。次いで、最大値に隣接する２つの値のうちの低い方を使用するか、または最も低い値を使用することができる。
【００２２】
差の最大値が、Ｐ／Ｖ手技全体が行われた後にのみ決定される場合、体積差の最大値とＰＥＥＰが基づく換気圧力の最低値の両方を明確に決定することができる。
【００２３】
しかし、関連する換気圧力を決定するこのような方法では、求められる換気圧力に達した場合にＰ／Ｖ手技を停止することもできる。この目的に関して、これは、圧力が肺の中で最初に高まり、次いで再び減圧する場合に実用的である。減圧している間に、圧力に特有の方法で進行中にその差を計算することができる。この差が増える限り、新しい差値はそれぞれの場合において最大値とみなされる。値が減少すると、特にさらに高い値が決定されるまで、最高値が常に最大値とみなされる。次いで体積が最大値よりも低い定義された閾値まで下がると、そのときに有効であった圧力が、ＰＥＥＰ決定の初期値となるか、または直接的に、今後のＰＥＥＰ設定の圧力となる。
【００２４】
理論的には、この値が高すぎる可能性もあるが、それは、後から、より低い換気圧力において、なおいっそう高い最大値が測定されているからである。しかし、最大値と低い閾値との間の量が、十分に大きな値となるように選択された場合、実際には体積差のそのような更新された増大を除外することができる。
【００２５】
この決定された値は、ＰＥＥＰとして直接的に使用されうるか、またはさらに、必要ならば、コンピュータにより補正されうる。この計算で求められた補正値は、例えば、疾病プロファイルおよび／または身体指数に従って選択される。このようにして、患者およびその患者の要件を個別に考慮することができる。ＰＥＥＰが計算される場合、体積差値が上述の範囲内にある圧力差を計算に取り込むことができる。
【００２６】
これは、体積差に対する限界値が確定される場合に有利である。決定された体積差がこの限界値よりも高い場合、新しいＰＥＥＰが決定されるか、または現在のＰＥＥＰが結果に従って増やされる。決定された体積差がこの限界値よりも低い場合、古いＰＥＥＰが維持されるか、またはＰＥＥＰ引き下げが実行される。到達していないこの限界値に基づくＰＥＥＰ引き下げは、例えば、圧力／体積曲線が使用されている場合に、圧力が０から４０ｍｂａｒの範囲で変動していれば不要になる。この場合、最大体積差が限界値よりも低い場合にＰＥＥＰを所定の最小値に設定することができる。しかし、限界値を超えた場合、最大体積差で新しく見つかった換気圧力の値がＰＥＥＰとして、またはＰＥＥＰ決定の基準として適用される。
【００２７】
ＰＥＥＰの増大またはＰＥＥＰの減少の幅は、最大値により制限されると想定できる。次いで、時間に関して互いに隔てられている２つまたはそれ以上のステップでより大きなＰＥＥＰ変更が実行される。ＰＥＥＰ変更のこのような最大値は、例えば、５ｍｂａｒ（場合によってはさらに＋８または＋１０ｍｂａｒ）のままであり、また−２または−３ｍｂａｒ（場合によってはさらに−５または−８ｍｂａｒ）のままである。
【００２８】
ＰＥＥＰ決定は、それぞれの場合において、医療関係者によってトリガーされうる。この方法は、さらに、いくつかの時間間隔で自動的に繰り返され、これにより、それぞれの場合において現在のＰＥＥＰを決定することができる。
【００２９】
この方法を自動的に繰り返す場合、２つの基本的に異なる手順の方法がある。第１の変更形態では、圧力勾配が設定されたＰＥＥＰよりも低い値、特に０から始まる。これには、現在の値よりも低いＰＥＥＰも決定できるという利点がある。初期値は、ゼロまたはゼロと設定されたＰＥＥＰ値との間の中間値となるように選択されうる。
【００３０】
第２の変更形態では、圧力勾配は、すでに設定されているＰＥＥＰ値から始まる。この変更形態には、肺胞のつぶれは許容されないという利点がある。これには、低いＰＥＥＰを決定できないという不利点がある。しかし、体積差の低い第２の閾値に達しない場合に、ＰＥＥＰの低減が行われることを想定できる。
【００３１】
本発明によるこの方法が、機械的人工換気法と組み合わせて実行される場合、ＰＥＥＰに対して決定された値が、換気デバイス上で自動的に設定されうる場合に有利である。このようにして、ＰＥＥＰの自動調節が行われる。
【００３２】
ＰＥＥＰが増やされる場合、これはリクルートメント手技（マヌーバ）が実行され、その後、決定されたより高いＰＥＥＰで換気が継続する場合に有利である。これは、換気圧力が新しいＰＥＥＰ値の決定の際に前のＰＥＥＰ値以下に下げられる場合に特に実用的である。
【００３３】
しかし、呼息時に圧力勾配が移動し、また体積差最大値が決定されるとすぐに換気圧力の減少が止まると想定することもできる。その後、換気は、新しく決定されたＰＥＥＰで継続する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１の（Ａ）はＶｄｅｆとＶｉｎｆとの間の差が大きい第１のＰ／Ｖループの概略を示す図であり、（Ｂ）は当該第１のＰ／Ｖループに関するＶｄｅｆとＶｉｎｆとの間の差の形成の概略を示す図であり、そして、図１の（Ｃ）はＶｄｅｆとＶｉｎｆとの間の差が小さい第２のＰ／Ｖループの概略を示す図であり、（Ｄ）は当該第２のＰ／Ｖループに関するＶｄｅｆとＶｉｎｆとの間の差の形成の概略を示す図である。
【図２】患者について測定された値の第１の差の形成を示す図である。
【図３】別の患者について測定された値の第２の差の形成を示す図である。
【図４】Ｐ／Ｖループを使用するＰＥＥＰの決定を示す流れ図である。
【図５】デバイスが換気デバイスから独立している、本発明による方法でＰＥＥＰを決定するためのデバイスを示す図である。
【図６】中に組み込まれている本発明によるデバイスを有する換気デバイスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下では、本発明は、図１の（Ａ）〜（Ｄ）に示されている図を使用して詳細に説明される。図１(Ａ)は、ＰＥＥＰを使用することで肺の換気が改善される患者のＰ／Ｖループを示している。肺が膨張するという形で下側上行枝が形成され、吹き込まれた空気の体積が有効圧力に関してプロットされる。肺から空気が抜け、したがって圧力が減少している間に上側下行枝が記録される。この点に関して、肺の中に残っている空気体積が、有効圧力に関してプロットされる。下側上行枝と上側下行枝との間の差が大きいため、肺胞が低い換気圧力でつぶれたが、高い換気圧力では開いていると結論することができる。
【００３６】
医師にとっては、リクルートされた肺胞がどのような−可能な最低の−ＰＥＥＰで開いたままになるかという疑問が生じる。図１(Ａ)による図において、適切なＰＥＥＰをループに関して読み取ることができることが判明した。適切なＰＥＥＰは、ＶｄｅｆとＶｉｎｆとの間の最大の体積差が測定される圧力である。
【００３７】
この位置は、ＶｄｅｆとＶｉｎｆとの間の差を形成することにより決定されうる。リクルートされた体積（体積差）の場合、ＶｄｅｆとＶｉｎｆの曲線の傾きが同一である圧力により、ただ１つのピークを持つ同じ位置が定義される。したがって、これらの曲線の接線も求めることができ、上行枝と下行枝に接する接線が平行である圧力が決定されうる。しかし、下行枝と上行枝の間の差を形成するほうが簡単であり、また安全である。２つのピークを持つ曲線の場合も、一般的に、差Ｖｄｅｆ−Ｖｉｎｆが最大値に達する換気圧力について、この差の形成を使用して、単一の値が求められる。
【００３８】
この差の形成は、さらに、計算が非常に簡単であり、このような理由から、図１(Ｂ)による曲線のピーク−この場合、ＰＥＥＰに対する所望の値−を非常に高速に決定できる。図１（Ｂ）内にピークがある圧力は、肺胞を開いたままにするのに好適な−ＰＥＥＰとして使用される−圧力を定義する。
【００３９】
さらにテストを行うと、明確なピークを決定することができるように、測定された曲線を平滑化することが必要になることがわかる。さらに、適切なＰＥＥＰを得るために、例えば、２ｍｂａｒの予備圧力をピークで有効なこの圧力に加えることにはプラスの効果があるか、または最適なＰＥＥＰを実際にはピークで有効な圧力と比較してわずかに減らすことができることがわかる。
【００４０】
図１(Ｃ)および(Ｄ)は、図１(Ａ)および(Ｂ)と同じパラメータを示している。しかし、測定結果は、ＶｄｅｆとＶｉｎｆとの間に比較的わずかな差のあることを示していた。ここで、付加的な肺胞のリクルートメントは可能でない。したがって、このような患者の場合、増大したＰＥＥＰを使用することは必要でなく、または指示されない。
【００４１】
このような理由から、このことは図１(Ｂ)および(Ｄ)から明白であり、Ｖｄｅｆ−Ｖｉｎｆの差に対する限界値がある。この限界値は、量ｋを有する。それぞれの場合におけるｋの値は、有利には、患者（身体指数）およびその患者の疾病プロファイルに応じて確定されうる。
【００４２】
決定された体積差が、ｋよりも小さい最大値を有する場合、ＰＥＥＰの補正は行われない。
【００４３】
ＰＥＥＰは、最大値がｋよりも大きい差でしか確定されない。
【００４４】
この規則は、さらに、Ｐ／Ｖループが設定されたＰＥＥＰよりも高い圧力についてしか決定されないＰＥＥＰ補正にも適用されうる。ここで、限界値ｋは、さらに、ＰＥＥＰ増大が実用的かどうかを明確にするために使用されうる。経験上、この限界値ｋは、大人の場合に、平均して５００ｍｌのところにあることがわかっている。
【００４５】
図２および図３は、実際の測定結果の体積差の図を示している。図２は、ＰＥＥＰの増大が肺胞のリクルートメントにつながらない肺に対する結果を示している。図３は、肺胞の大半を開いたままにするために１２ｍｂａｒのＰＥＥＰが必要である肺に対する結果を示している。この図３から、曲線の平滑化は、明確なピークを決定できるようにするために役立ちうることは明らかである。
【００４６】
図３では、さらに、（Ｖｄｅｆ−Ｖｉｎｆ）のピークからの定義された距離において低い閾値（Ｑ）がある。ＰＥＥＰの決定が基づく換気圧力は、体積の差がこの閾値に達した後にのみ決定される。ＰＥＥＰは、さらに、この換気圧力およびピークの換気圧力に基づいて計算できる（例えば、低い圧力＋（高い圧力−低い圧力）の１／３）。
【００４７】
図４に示されている流れ図は、適切なＰＥＥＰを決定するときの手順を示している。このプロセスは、任意のＰＥＥＰの換気から始まる（ブロック１００）。このようなＰＥＥＰ決定の前に、終末呼気圧もゼロとなりうる。次に、Ｐ／Ｖ手技を実行する（ブロック１０１）。この目的に関して、選択可能な多数の異なる方法のうちの１つに従って、肺の中の圧力および空気体積を増大し、その後、再び、減少させる。このプロセスでは、肺容量は、圧力に関して記録される。このことに関連して使用される圧力の上限値は、例えば、４０ｍｂａｒとなる。最低値は、０、０からＰＥＥＰ（ｎ）までの範囲、または前のＰＥＥＰ（ｎ）としてよい。
【００４８】
その後、または同時に、肺容量の差を計算し、最大の差を決定する（ブロック１０２）。差の最大値では、閾値Ｑも決定されている。最大体積差（または閾値Ｑ）が決定された後、この最大体積差（または閾値Ｑ）が限界値ｋを超えるかどうかに関して判定が行われる（菱形１０３）。決定された体積差がｋよりも小さい場合、換気は前の終末呼気圧で継続するか（ブロック１１０）、またはＰＥＥＰが下げられる。ＰＥＥＰの低減に対する手順の変更形態は図４に示されていない。
【００４９】
ＰＥＥＰの低減は、すでに使用されているＰＥＥＰから始まる圧力でのみＰ／Ｖループが実行された場合に特に指示される。ＰＥＥＰ低減の基準は、設定されたＰＥＥＰの値、最後のＰＥＥＰ増加以降に経過した時間、最後のＰＥＥＰ増加の程度、疾病プロファイル、患者の年齢および身体指数、ＰＥＥＰを上げることなく行ったＰＥＥＰの決定回数とすることができる。
【００５０】
自動ＰＥＥＰ低減は、ＰＶ手技が現在のＰＥＥＰよりも低い値で始まる換気圧力で（または実際には０で）実行される場合に回避されうる。この方法で得られる結果は、前に使用したＰＥＥＰと無関係である。
【００５１】
したがって、いくつかの時間間隔（例えば、１時間毎、３時間毎、６時間毎、２日に１回）でＰ／Ｖ手技を実行することが実用的である。このことに関連して、例えば、Ｐ／Ｖ手技を、それぞれの場合においてＰＥＥＰを上げる必要がある限り、前のＰＥＥＰから始めて、実行することができる。本発明による方法で決定された適切なＰＥＥＰが、数回（例えば、３回、５回、または８回）の決定の後、次いでそれ以降も、同じままであり続ける場合、Ｐ／Ｖ手技を、ＰＥＥＰを決定するときに、現在のＰＥＥＰ（ｎ）よりも低い圧力（例えば、ＰＥＥＰ（ｎ）の２／３または１／２）から始めて、実行することができる。この場合に、新しいＰＥＥＰ（ｎ＋１）が前のＰＥＥＰ（ｎ）よりも低ければ、もちろん、この新しいＰＥＥＰ（ｎ＋１）は、さらなる換気に使用される。このようにして、肺胞のつぶれおよび新たなリクルートメントの頻度を低減し、それでも必要ならばＰＥＥＰの値を下方に補正することができる。
【００５２】
図４に戻ると、ブロック１０４は、差曲線上の閾値Ｑの位置に基づき新しいＰＥＥＰ（ｎ＋１）が決定されることを示している。最も単純な実施形態では、この新しいＰＥＥＰは、差の最大値または圧力Ｑが決定された圧力とすることができる。これは、さらにこれから逸脱する可能性があるが、これらの圧力のうちの１つから始めて確実に計算される。
【００５３】
次の判定は、決定された圧力が第１の限界値よりも高いか、または第２の限界値よりも低いかを決定することであり、したがって、それぞれの場合において、限界値に合わせて［いくつかの単語が欠落している］いなければならない（菱形１０５）。例えば、ＰＥＥＰに対して決定された圧力が３ｍｂａｒである場合、ＰＥＥＰ（ｎ＋１）は、例えば、下限値５ｍｂａｒに設定される（ブロック１０６）。例えば、３５ｍｂａｒよりも高い場合、この値に設定される。
【００５４】
実際には、このような限界値がさらに必要なのかどうかが示される。例えば、片側でが下限値のみが必要になることがあるが、これは、上限にすでに到達しており、しかも圧力の上限値がＰ／Ｖループ内にあるからである。
【００５５】
しかし、新しいＰＥＥＰ（ｎ＋１）が前のＰＥＥＰ（ｎ）よりも高いことがわかった場合（菱形１０７）、これは、リクルートメント手技（ブロック１０８）が実行されれば有利である。このことは、圧力が増大し、この高い圧力がＰＥＥＰ（ｎ＋１）に到達していることを意味する。これは、このＰＥＥＰ（ｎ＋１）の下で開いたままのすべての肺胞を開くために必要なことである。このようなリクルートメントは、さらに、Ｐ／Ｖ手技を用いて実行されうる。差の形成がＰ／Ｖ手技と同時に進行する場合に、特別なリクルートメント手技は不要であり、最大体積差（または最大値からのある距離）が有効である圧力が、ＰＥＥＰとして使用され、それよりも下がることはない。
【００５６】
それ以降、換気は、新しいＰＥＥＰ（ｎ＋１）で継続することができる（ブロック１０９）。
【００５７】
図５に示されているデバイス１１は、本発明によりＰＥＥＰを決定できるような方法で装備される。これは、流量／圧力センサ１３を備え、その圧力および体積を知られている方法で測定することができる。このセンサは、例えば患者側の換気ホース１７上に配置されるか、またはデバイスに組み込まれる。患者１９は、換気ホースを通じて換気デバイス１５を使い換気される。
【００５８】
このデバイスは、ＰＥＥＰについて決定された値が表示されるディスプレイ２１を有する。適切なＰＥＥＰを決定するために、換気デバイス１５を使用して、換気圧力の増減が繰り返される。圧力および体積がセンサ１３で測定され、好適なＰＥＥＰが電子回路を使用してこの結果から計算される。
【００５９】
本発明によるデバイスと換気デバイスとの間のオプション接続が、破線２３で示されている。ＰＥＥＰに対する値は、この接続２３を使って換気デバイスのシステム内に直接入力でき、および／またはＰ／Ｖ手技がトリガーできる。
【００６０】
図６では、本発明によるデバイス１１が換気デバイス１５内に組み込まれている。換気デバイス１５の圧力源および換気デバイスの圧力／流量センサ１３は、Ｐ／Ｖループを形成するために使用される。ＰＥＥＰに対する値は、ディスプレイ２１上に表示でき、および／または自動的に換気に使用できる。
【符号の説明】
【００６１】
１１ デバイス； １３ 流量／圧力センサ； １５ 換気デバイス；
１７ 換気ホース； ２１ ディスプレイ； ２３ 換気デバイスとの間のオプション接続。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者に合わせて調節されたＰＥＥＰを自動的に決定するためのデバイスであって、
デバイスは、センサ（１３）およびＰ／Ｖ手技のときに圧力／体積曲線を決定することができる好適な電子回路を備え、
電子回路は、脱気と吸気の際の体積の差曲線（Ｖｄｅｆ−Ｖｉｎｆ）を形成し、
この差曲線の最大値を求め、
最大値に関して定義されている差曲線の体積における換気圧力の値を決定し、
換気圧力のこの決定された値に基づきＰＥＥＰに対する値を決定するように設計されているデバイス。
【請求項２】
ＰＥＥＰについて決定された値を表示するためのディスプレイ（２１）を特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
ＰＥＥＰについて決定された前記値を伝送し、および／またはＰ／Ｖ手技をトリガーするための換気デバイス（１５）との電子的接続（２３）を特徴とする請求項１または２に記載のデバイス。
【請求項４】
換気の基準としてＰＥＥＰについて決定された前記値を自動的に使用するように、換気デバイス（１５）を制御するための電子的接続（２３）を特徴とする請求項３に記載のデバイス。
【請求項５】
前記換気圧力のこの決定された値が前記ＰＥＥＰとして使用されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項６】
表から前記患者の疾病プロファイルおよび／または身体指数に対応する数値を選択するか、またはそれらの数値を計算するための手段が存在し、前記電子回路は、前記ＰＥＥＰを決定するために、前記手段を使用して選択または計算される数値を使用して前記換気圧力のこの値を処理するように設計されることを特徴とする請求項を１から４のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項７】
前記体積差に対する限界値が確定され、前記電子回路は、前記体積差の最大値（Ｖｄｅｆ−Ｖｉｎｆ）ｍａｘがこの限界値よりも高い場合にのみ増大したＰＥＥＰを決定することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項８】
この限界値は、前記患者の身体指数および／または前記患者の疾病プロファイルに応じて確定されることを特徴とする請求項７に記載のデバイス。
【請求項９】
前記ＰＥＥＰが基づく前記換気圧力は、最大で有効な圧力よりも低い圧力、特に差曲線が前記最大値よりも定義された量だけ低い体積値を有する位置で有効な圧力のうちの最低の圧力のうちの１つであることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１０】
この量は、請求項７または８による前記限界値に基づき、または前記患者の前記身体指数および／または前記患者の疾病プロファイルに応じて確定されることを特徴とする請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
時間測定結果が存在し、前記換気圧力の圧力勾配を制御し、および／またはいくつかの時間間隔で新しいＰＥＥＰの決定を繰り返しトリガーするためのデバイスが装備されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記デバイスは、換気デバイス（１５）がＰＥＥＰについて決定された前記値を自動的に引き継ぐように、前記デバイス（１５）と組み合わされることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載のデバイスを備える換気デバイス（１５）。
【請求項１４】
患者に合わせて調節されたＰＥＥＰの自動決定を行うための方法であって、
圧力／体積曲線は、Ｐ／Ｖ手技の実施中に決定され、
体積差の最大値（Ｖｄｅｆ−Ｖｉｎｆ）ｍａｘは、この方法で決定された前記圧力／体積曲線について求められ、
前記換気圧力の値は、最大値（Ｖｄｅｆ−Ｖｉｎｆ）ｍａｘに関して定義されている前記差曲線の位置で決定され、
および最後に、前記換気圧力のこの決定された値は、前記ＰＥＥＰの決定に対する初期値として使用される方法。
【請求項１５】
前記換気圧力のこの値は、前記ＰＥＥＰとして使用されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
この値は、数値で処理され、前記数値は疾病プロファイルおよび／または身体指数に従って選択または計算されることを特徴とする請求項１４から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記体積差に対する限界値が確定され、前記体積差の最大値（Ｖｄｅｆ−Ｖｉｎｆ）ｍａｘがこの限界値よりも高い場合に、新しいＰＥＥＰが決定され、前記決定された体積差がこの限界値よりも低い場合に、新しいＰＥＥＰが決定されないか、またはＰＥＥＰ低減が実行されることを特徴とする請求項１４から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
いくつかの時間間隔で繰り返されることを特徴とする請求項１４から１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
請求項１に記載の方法の繰り返しの場合に、ＰＶ手技は、前記設定されたＰＥＥＰよりも低い圧力から始めて、特にゼロから始めて、実行されることを特徴とする請求項１４から１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
請求項１に記載の方法の繰り返しの場合に、Ｐ／Ｖ手技は、すでに設定されている前記ＰＥＥＰで開始されることを特徴とする請求項１４から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記方法は、機械的人工換気法と組み合わせて実行され、ＰＥＥＰに対して決定された前記値は、前記換気デバイス上で自動的に設定されることを特徴とする請求項１４から２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記ＰＥＥＰを決定した後、リクルートメント手技が実行され、それ以降、換気は、すでに決定されている前記ＰＥＥＰを使用して実行されることを特徴とする請求項１４から２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記体積差は、前記Ｐ／Ｖ手技が実施されている間に計算され、前記Ｐ／Ｖ手技は、前記体積差最大値（Ｖｄｅｆ−Ｖｉｎｆ）ｍａｘに関して定義された前記体積値が決定されるとすぐに、脱気中に停止され、その後、換気は、決定されている前記ＰＥＥＰで継続することを特徴とする請求項１４から２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記ＰＥＥＰが基づく圧力は、最大で有効な圧力よりも低い圧力、特に体積差最大値（Ｖｄｅｆ−Ｖｉｎｆ）ｍａｘよりも定義されている量だけ低い圧力のうちの最低の圧力のうちの１つであることを特徴とする請求項１４から２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
この量は、請求項１７による前記限界値に基づき、または前記患者の身体指数および／または前記患者の疾病プロファイルに応じて決定されることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項１】
患者に合わせて調節されたＰＥＥＰを自動的に決定するためのデバイスであって、
デバイスは、センサ（１３）およびＰ／Ｖ手技のときに圧力／体積曲線を決定することができる好適な電子回路を備え、
電子回路は、脱気と吸気の際の体積の差曲線（Ｖｄｅｆ−Ｖｉｎｆ）を形成し、
この差曲線の最大値を求め、
最大値に関して定義されている差曲線の体積における換気圧力の値を決定し、
換気圧力のこの決定された値に基づきＰＥＥＰに対する値を決定するように設計されているデバイス。
【請求項２】
ＰＥＥＰについて決定された値を表示するためのディスプレイ（２１）を特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
ＰＥＥＰについて決定された前記値を伝送し、および／またはＰ／Ｖ手技をトリガーするための換気デバイス（１５）との電子的接続（２３）を特徴とする請求項１または２に記載のデバイス。
【請求項４】
換気の基準としてＰＥＥＰについて決定された前記値を自動的に使用するように、換気デバイス（１５）を制御するための電子的接続（２３）を特徴とする請求項３に記載のデバイス。
【請求項５】
前記換気圧力のこの決定された値が前記ＰＥＥＰとして使用されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項６】
表から前記患者の疾病プロファイルおよび／または身体指数に対応する数値を選択するか、またはそれらの数値を計算するための手段が存在し、前記電子回路は、前記ＰＥＥＰを決定するために、前記手段を使用して選択または計算される数値を使用して前記換気圧力のこの値を処理するように設計されることを特徴とする請求項を１から４のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項７】
前記体積差に対する限界値が確定され、前記電子回路は、前記体積差の最大値（Ｖｄｅｆ−Ｖｉｎｆ）ｍａｘがこの限界値よりも高い場合にのみ増大したＰＥＥＰを決定することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項８】
この限界値は、前記患者の身体指数および／または前記患者の疾病プロファイルに応じて確定されることを特徴とする請求項７に記載のデバイス。
【請求項９】
前記ＰＥＥＰが基づく前記換気圧力は、最大で有効な圧力よりも低い圧力、特に差曲線が前記最大値よりも定義された量だけ低い体積値を有する位置で有効な圧力のうちの最低の圧力のうちの１つであることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１０】
この量は、請求項７または８による前記限界値に基づき、または前記患者の前記身体指数および／または前記患者の疾病プロファイルに応じて確定されることを特徴とする請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
時間測定結果が存在し、前記換気圧力の圧力勾配を制御し、および／またはいくつかの時間間隔で新しいＰＥＥＰの決定を繰り返しトリガーするためのデバイスが装備されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記デバイスは、換気デバイス（１５）がＰＥＥＰについて決定された前記値を自動的に引き継ぐように、前記デバイス（１５）と組み合わされることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載のデバイスを備える換気デバイス（１５）。
【請求項１４】
患者に合わせて調節されたＰＥＥＰの自動決定を行うための方法であって、
圧力／体積曲線は、Ｐ／Ｖ手技の実施中に決定され、
体積差の最大値（Ｖｄｅｆ−Ｖｉｎｆ）ｍａｘは、この方法で決定された前記圧力／体積曲線について求められ、
前記換気圧力の値は、最大値（Ｖｄｅｆ−Ｖｉｎｆ）ｍａｘに関して定義されている前記差曲線の位置で決定され、
および最後に、前記換気圧力のこの決定された値は、前記ＰＥＥＰの決定に対する初期値として使用される方法。
【請求項１５】
前記換気圧力のこの値は、前記ＰＥＥＰとして使用されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
この値は、数値で処理され、前記数値は疾病プロファイルおよび／または身体指数に従って選択または計算されることを特徴とする請求項１４から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記体積差に対する限界値が確定され、前記体積差の最大値（Ｖｄｅｆ−Ｖｉｎｆ）ｍａｘがこの限界値よりも高い場合に、新しいＰＥＥＰが決定され、前記決定された体積差がこの限界値よりも低い場合に、新しいＰＥＥＰが決定されないか、またはＰＥＥＰ低減が実行されることを特徴とする請求項１４から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
いくつかの時間間隔で繰り返されることを特徴とする請求項１４から１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
請求項１に記載の方法の繰り返しの場合に、ＰＶ手技は、前記設定されたＰＥＥＰよりも低い圧力から始めて、特にゼロから始めて、実行されることを特徴とする請求項１４から１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
請求項１に記載の方法の繰り返しの場合に、Ｐ／Ｖ手技は、すでに設定されている前記ＰＥＥＰで開始されることを特徴とする請求項１４から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記方法は、機械的人工換気法と組み合わせて実行され、ＰＥＥＰに対して決定された前記値は、前記換気デバイス上で自動的に設定されることを特徴とする請求項１４から２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記ＰＥＥＰを決定した後、リクルートメント手技が実行され、それ以降、換気は、すでに決定されている前記ＰＥＥＰを使用して実行されることを特徴とする請求項１４から２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記体積差は、前記Ｐ／Ｖ手技が実施されている間に計算され、前記Ｐ／Ｖ手技は、前記体積差最大値（Ｖｄｅｆ−Ｖｉｎｆ）ｍａｘに関して定義された前記体積値が決定されるとすぐに、脱気中に停止され、その後、換気は、決定されている前記ＰＥＥＰで継続することを特徴とする請求項１４から２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記ＰＥＥＰが基づく圧力は、最大で有効な圧力よりも低い圧力、特に体積差最大値（Ｖｄｅｆ−Ｖｉｎｆ）ｍａｘよりも定義されている量だけ低い圧力のうちの最低の圧力のうちの１つであることを特徴とする請求項１４から２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
この量は、請求項１７による前記限界値に基づき、または前記患者の身体指数および／または前記患者の疾病プロファイルに応じて決定されることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公表番号】特表２０１０−５０９９５０（Ｐ２０１０−５０９９５０Ａ）
【公表日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５３６５７８（Ｐ２００９−５３６５７８）
【出願日】平成１９年１１月１４日（２００７．１１．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＨ２００７／０００５７１
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０５８４１７
【国際公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【出願人】（５０８１８０４８２）ハミルトン・メディカル・アーゲー (7)
【公表日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月１４日（２００７．１１．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＨ２００７／０００５７１
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０５８４１７
【国際公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【出願人】（５０８１８０４８２）ハミルトン・メディカル・アーゲー (7)
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