專利名稱：用于emg控制的呼吸器的控制單元和顯示單元的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及分別如權利要求1和5的前序中定義的用于EMG控制的 呼吸器的控制單元和顯示單元。
背景技術：
US 5 671 752公開了用于借助于具有電極陣列的食管導管來記錄橫
隔膜的肌電動作的方法和設備。來自食管導管的這種信號容易受到來自于 患者體內(nèi)出現(xiàn)的其它肌電信號的干擾。為了提高這種肌電圖信號的信噪
比，使用來自導管中探查電極(different electrode)的信號的互相關。在橫 隔膜相對側(cè)、具有到橫隔膜大致相等距離的電極對將產(chǎn)生相反的、幅度和 相位基;M目等的信號。通過將來自于一個電極對的信號從另一個中減去， 兩個希望的信號將被加上，同時這兩個信號的噪聲成分將基本上相互抵 消。
當患者正自然地呼吸但仍然需要呼吸支持時，來自橫隔膜的肌電信號 可以用來控制呼吸器。US5 820 560和US6 588 423都公開了用于利用從 橫隔膜獲得的肌電信號來觸發(fā)對患者的換氣支持的方法和設備。 WO05/048838公開了 在考慮ECG信號且特別地處理食管導管相對于橫 隔膜的位置可能快速改變的事實的情況下，如何從食管導管獲得EMG信 號。
從橫隔膜獲得肌電信號時的問^1導管在患者食管內(nèi)的定位。為了獲 得正確的信號， 一些電極應該被放置在橫隔膜之上并且一些電極應該放置 在橫隔膜之下。存在導管被插入得太深或者沒有被插入足夠深的可能性。 在這兩種情況下導管將檢測到微弱的信號或者可能根本樸捉不到任何信 號。導管還可能樸捉到來自于其它肌肉的肌電信號而不是來自于橫隔膜的 信號，或者除了來自于橫隔膜的信號之外還捕捉到來自于其它肌肉的肌電 信號。因此，難以獲得最佳的導管位置，且如果信號太弱則呼吸器可能不 得不工作于氣體觸發(fā)模式。
因此確保導管在患者體內(nèi)的正確定位是重要的。此外，在患者呼吸時橫隔膜將向上和向下移動，使得電^目對于橫隔 膜的位置將根據(jù)患者的呼吸動作而改變某種程度。這樣，即使食管導管最
初被正確放置，導管也可能移動，使得其不再記M隔膜的EMG信號。
還存在一種風險導管無意間被移動，以至于被插入患者體內(nèi)太深或 者從患者食管中拉出。因此，導管的位置應該被持續(xù)地監(jiān)控以確保獲得正 確的信號，以及應該將任何改變通知給^Mt者。
本發(fā)明的目的AJ^控用于記錄來自于患者的橫隔膜的肌電信號的食 管導管的定位。

發(fā)明內(nèi)容
該目的通過用于控制用來向患者提供EMG控制的換氣的呼吸器的 控制單元來實現(xiàn)，所述控制單元被設置成
-從插在患者體內(nèi)的食管導管的許多電極對接收多個EMG信號，
-選擇應該用于控制呼吸器的多個信號中的至少一個信號；
-控制用戶接口單元以在該用戶接口單元的第一域中顯示至少一些 信號曲線；
-控制用戶接口單元以基于所選擇的至少一個信號來指明導管相對 于患者橫隔膜的位置。
該目的還借助于與根據(jù)以上內(nèi)容的控制單元一起使用的用戶接口單 元來實現(xiàn)，所述用戶接口單元的特征在于該用戶接口單元包括第一域， 用于顯示代表來自于食管導管的多個電極對的信號的許多曲線，以及在于 該用戶接口單元還被設置成基于通過控制單元選擇的至少一個信號來指 明導管相對于患者橫隔膜的位置，以便控制呼吸器。
EMG控制模式應該被理解成意味著一種支持模式，在該模式中換氣 支持基于來自橫隔膜的EMG信號。
這為EMG控制的呼吸器的操作者提供了一種改進的用戶接口 ，該用 戶接口使得能夠更快速和更可靠地確定患者體內(nèi)食管導管的正確位置。
在優(yōu)選的主要實施例中，控制單元被設置成控制用戶接口單元，以在 用戶接口單元的第一域中指明食管關于信號曲線的位置。在這種情況下，
可以通過改變信號曲線的呈現(xiàn)方式來指明該位置，例如，對應于至少一個
5所選信號的曲線的顏色或濃度?？商孢x地，可以借助對應于至少一個所選 信號的信號曲線之間的指示標志而在顯示器上顯示該位置。
可替選地，控制單元可以被設置成控制用戶接口單元，以通過顯示代 表導管的拉長的豎直形狀以及在該拉長的豎直形狀上指明橫隔膜的位置 來指明導管的位置。
因此，本發(fā)明創(chuàng)建了 一種用于EMG控制的換氣的改進的用戶接口 。


下文將通過實例的方式以及參考附圖來更加詳細地描述本發(fā)明，其
中
圖l示出了帶有用于控制呼吸器的食管導管的患者；
圖2是用于監(jiān)控通過肌電信號控制的呼吸器的監(jiān)控屏的全景圖3a和3b示出了根據(jù)第一實施例的第一A^/L接口 ，用于呈現(xiàn)導管的 位置；
圖4示出了才艮據(jù)第二實施例的A^IL接口，用于呈現(xiàn)導管的位置；
圖5a-5d示出了根據(jù)第二實施例的第一^U^接口 ，用于呈現(xiàn)導管的位
置；
圖6a-6f示出了根據(jù)當前是優(yōu)選實施例的第三實施例的第一人機接 口，用于呈現(xiàn)導管的位置。
具體實施例方式
圖1是患者1的示意圖，該患者1連接到呼吸器3并具有為了記錄來 自于橫隔膜的肌電信號而被插入的食管導管5。該肌電信號被饋送到呼吸 器3的控制輸入端7以控制患者1的換氣功能。導管5包括許多電極，例 如，沿導管等距排列放置的9個電極，以產(chǎn)生8個子信號，每個子信號是 在兩個相鄰的電極之間的探查信號(difference signal),即來自于電極對的 信號。在呼吸器中的控制單元9中處理子信號，以產(chǎn)生能夠用來控制呼吸 器的總信號。為此，控制單元9從電極對中選擇最佳代表EMG信號的信 號。在US 5 671 752和WO2005/048838中詳細公開了如何實現(xiàn)這種情況。 控制單元9還控制顯示單元11，該顯示單元11至少包括用于向呼吸器3的操作者顯示信息的顯示屏。
典型地，用于控制呼吸器的信號將從與橫隔膜齊平的電m獲取，這
是因為它們包含最高的EMG信號。如果導管在患者食管內(nèi)被移動，則電 擬目對于橫隔膜的位置會改變。這樣，其它電極對可能包含最好的EMG 信號，在這種情況下，控制信號將從這些其它的電toj"獲得。操作者有興 趣知道控制信號是從哪個電M獲得的，因為這反映了導管相對于橫隔膜 的位置。該位置可以被用作導管是否在患者食管內(nèi)的合適位置的指示標 志。例如，如果控制信號從第一電M獲得，M明導管沒有被插入食管 中足夠深。另一方面，如果控制信號從末尾的電fet獲得，il^明導管應 該被移動到患者體內(nèi)稍微更高的位置。
這可以通過幾種不同方式呈現(xiàn)結(jié)^操作者，這些方式中的一些將在下文 中^t詳細討論。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于監(jiān)控呼吸器功能的監(jiān)控屏。該 屏包括菜單條21和信息域23，該菜單條21和信息域23在本發(fā)明的內(nèi)容 中不重要，且不會被詳細討論。菜單條使得能夠控制呼吸器和可以呈現(xiàn)在 屏上的不同畫面。信息域包括與例如呼吸器壓力和容積信息以及換氣速率 相關的呼吸器參數(shù)。
主域25可以用來顯示不同類型的信息。在正在進行的換氣中，無論 是否是EMG控制，都顯示壓力和流量曲線。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的第 一實施例的用于導管定位的屏的主域。
在圖3中，主域25包括兩個主要部分主域的下部示出了作為時間 的函數(shù)的Eadi信號，即表示橫隔膜的電動作以及用來控制通過呼吸器提 供的呼吸支持的信號。在圖3a中示出了經(jīng)歷一次呼吸的Eadi。信號在正 側(cè)翼和負側(cè)翼之間的部分對應于吸氣階段，而其^MP分對應于呼氣階段。 主域的上部示出了從至少一些電M接收的信號。所顯示的信號的數(shù)量取 決于屏的尺寸和分辨率，以及取決于操作者所考慮的便于管理的信息量。
在圖3a中，沿時間軸示出了四個電tof信號。最上面的信號從最上 面的電fet獲得，最下面的信號從最下面的電極對獲得，以及兩個中間信 號從導管的中間電fet獲得。在任何給定時間，Eadi信號從確定給出最 佳信號的電fet獲得。根據(jù)優(yōu)選實施例，在沿時間軸的任何給定時間用來 產(chǎn)生用于呼吸器的控制信號的電極對在主域的上部沿相關的信號曲線被 指明。在圖3a中，這種指明以在與所使用的相關電極對對應的位置中的水平線的形式進行。如所見，在對應于吸氣開始的時間的位置，信號從導 管中間的電^J"獲得。在吸氣階段末直到呼氣開始，信號從導管下部的電 贈獲得。
該信息還可以以幾種不同的方式包含在曲線本身中。在特定曲線中該 曲線形成控制信號的基礎的部分可以以某一顏色來著色，該顏色使其區(qū)別 于其它曲線。該顏色優(yōu)選地應當是與任何特定的信號傳遞功能都不相關的 顏色。因此，例如，紅色和綠色應當被避免，因為可以采用它們來傳達情 況是否可以的信息。此外，該顏色應當能夠清楚地辨別，但不是特別突出 以免減損對其它重要信息的注意。所謂"淺藍色"的藍色M現(xiàn)是合適的， 但這當然僅是一個實例。取代使用不同的顏色，可以以粗體或者作為虛線 或點線來繪制曲線的相關部分。辨別曲線的方式不重要，只要在屏上能夠
清楚地辨別。在圖3b中，每條曲線的相關部分以粗體示出。
圖4示出了可替選的實施例，其中，在主屏的左邊示出了豎直域，包 括代表導管的豎直線。在豎直線頂部示意性繪制的頭表示患者的頭以及指 明方向。點被置于豎直線上的代表當前從其獲得控制信號的電極對的位置 的位置。豎直線下方的數(shù)字指明電M的編號。在圖4所示的實例中，第 3電極對當前被使用。這大致位于導管的中間，因此點被置于豎直線的中 間。
圖5a-5d示出了與圖4中豎直域相同的指明方法，即，豎直線4戈表導 管。這種指明方式還可以通過其自身來使用，即沒有主域中所示的曲線。 在圖5a中，沿豎直線沒有點被顯示。取而代之的是，在該線的下方示出 了三個星號，以指明導管上沒有位置可以被確定。在圖5b中，第l電極 對被指明。又沒有點。取而代之的是在豎直線的底部存在向下指示的箭頭， 以指明導管應當被插入到食管的更深處以維持信號。在圖5c中，信號從 第4電;W獲得。點標記豎直線上對應于第4電極對在導管上的位置的部 分。由于該電極對不太靠近導管的任何一端，因此不使用箭頭來指明希望 的移動。在圖5d中，信號從第5電M獲得。這是最上面的電fet，因 此在豎直線的頂端顯示箭頭以指明導管應當被向上拉。
圖6a-6f示出了呈現(xiàn)導管在患者食管中的位置的圖5a-5d的可替選的 方法。這可以單獨使用，或者代替圖4的豎直域中的豎直線來使用。稍寬 的豎直線代表導管。豎直線的兩端被優(yōu)選地標記成與其它部分不同的顏 色。橫隔膜的位置被顯示成跨越豎直線的彎曲的水平線。以這種方式，操 作者可以容易地看到橫隔膜何時離導管的一端太近以至于導管位置應當被調(diào)整。在頭的上方的編號指明了從其獲取控制信號的電極對的編號。在
圖6a中，信號從第1電fet獲得，這意味著導管下端位于接近橫隔膜處。這還可以通過豎直線相對于橫隔膜的位置來看到。指明橫隔膜的線在這里被繪制成跨越豎直線的末端，該末端具有與線的主要部分不同的顏色。在圖6b中，信號從第2電^J"獲得，在圖6c中，信號從第3電fet獲得，以及在圖6c中，信號從第4電fet獲得。在每種情況中，豎直線相對于水平線的位置指明導管相對于橫隔膜的位置。在圖6d中，信號從第5電tol"獲得，第5電M是最上面的電M，代表導管的豎直線相比于水平線是很低的，以指明現(xiàn)在橫隔膜位于導管的上端。在圖6f中，沒有來自于導管的信號，這通過在頭上方的三個星號來指明。ii^示導管可能位于錯誤的位置，盡管可能存在其它原因。例如，如果患者是安靜的，則信號可能太弱。因此，應當檢查導管的位置以確定是否應當改變該位置，以便獲得合適的EMG信號。
如果合適的話，消息可以在屏的適當域向操作者顯示，例如"檢查導管位置，，或者導管應當向什么方向移動以達更好的位置。這可以加在以上所討論的信息上或者作為其替換。
如上所迷，在屏的主域25中顯示的信息類型才艮據(jù)情況可以隨時間而改變。典型地，在換氣過程中，可以顯示壓力和/或流量曲線。如圖5a-5d和圖6a-6f中所示的推4t本發(fā)明的豎直指示標志當然可以獨立于主域中顯示的信息類型來顯示。因此，這些豎直的實施例可以指明導管位置，即使在主域中正顯示其它信息。
9
權利要求
1.一種控制單元(9)，用于控制用來向患者(1)提供EMG控制的換氣的呼吸器，所述控制單元被設置成-從插入患者(1)的食管導管(5)的許多電極對接收多個EMG信號，-選擇應當用于控制呼吸器的多個信號中的至少一個信號；其特征在于該控制單元(9)被設置成控制用戶接口單元(11)，以基于所選擇的至少一個信號來指明導管相對于患者橫隔膜的位置。
2. 根據(jù)權利要求1所述的控制單元(9)，設置成控制用戶接口單元(11),以在用戶接口單元(11)的第一域(25)中顯示至少一些信號曲線；所述控制單元是
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的控制單元(9),設置成控制用戶接口單元(11)，以在用戶接口單元(11)的第一域(25)中指明導管(5)關于信號曲線的位置。
4. 根據(jù)以上權利要求中任一項所述的控制單元，設置成控制用戶接口單元(11)，以通過顯示代表導管的拉長的豎直形狀以及在該拉長的豎直形狀上指明橫隔膜位置來指示導管(5)的位置。
5. —種與根據(jù)以上權利要求中任一項所述的控制單元一起使用的用戶接口單元(11),所述用戶接口單元(11)包括用于顯示與換氣有關的信息的第一域(25)，所述接口單元的特征在于該用戶接口單元還被設置成基于通過控制單元(9)所選擇的至少一個信號來指明導管相對于患者橫隔膜的位置，以控制呼吸器(3)。
6. 根據(jù)權利要求5所述的用戶接口單元，其中所述第一域被設置成顯示代表來自于食管導管的多個電極對的信號的許多曲線。
7. 根據(jù)權利要求5或6所述的用戶接口單元，設置成在第一域(25 )中指明導管相對于第一域中顯示的信號曲線的位置。
8. 根據(jù)權利要求7所述的用戶接口單元(11)，設置成通過改變對應于至少一個所選信號的信號曲線的表現(xiàn)方式，例如曲線的顏色或濃度來指明位置。
9. 根據(jù)權利要求7所述的用戶接口單元，設置成通過在對應于至少一個所選信號的信號曲線之間顯示指示標志來指明位置。
10. 根據(jù)權利要求5-9中任一項所述的用戶接口單元，還被設置成顯示代表導管的拉長的豎直形狀，顯示單元被設置成在該拉長的豎直形狀上指明橫隔膜的位置。
11. 根據(jù)權利要求10所述的用戶接口單元，還被設置成關于所述拉長的豎直形狀來指明導管是否應當^L相對于患者而向上或向下移動。
全文摘要
公開了一種控制單元(9)，用于控制用來向患者(1)提供EMG控制的換氣的呼吸器，以及由控制單元控制的接口單元(11)?？刂茊卧辉O置成從插入患者(1)的食管導管(5)接收EMG信號，以及選擇至少一個信號用于控制呼吸器。用戶接口單元(11)基于所選擇的至少一個信號來指明導管相對于患者橫隔膜的位置。該位置信息可以關于代表導管信號的信號曲線來呈現(xiàn)，或者作為代表導管的拉長的豎直形狀來呈現(xiàn)。顯示單元被設置成在該拉長的豎直形狀上指明橫隔膜的位置。
文檔編號A61B5/00GK101674859SQ200780052748
公開日2010年3月17日 申請日期2007年4月27日 優(yōu)先權日2007年4月27日
發(fā)明者卡琳·布盧姆奎斯特, 弗雷德里克·亞爾德 申請人:馬奎特緊急護理公司