ES2600802T3 - Dispositivo y procedimiento para la valoración del estrés circulatorio de una persona durante la respiración asistida - Google Patents

Abstract

Dispositivo (11) con elementos de registro (23, 25) apropiados para el registro - de la fase de inspiración y de la fase de expiración de cada ciclo respiratorio de una persona ventilada mecánicamente (13); - de respectivamente al menos una amplitud mínima y una amplitud máxima de un valor de circulación dentro de un ciclo respiratorio individual y con un sistema de cálculo para el cálculo - de una variación de las amplitudes del valor de circulación que se produce dentro de un ciclo respiratorio señalado, caracterizado por que el sistema de cálculo se diseña para - asignar cada amplitud del valor de circulación bien a la fase de inspiración (I), bien a la fase de expiración (E) y - determinar una de las amplitudes extremas del valor de circulación de las amplitudes asignadas a la fase de inspiración y la otra amplitud extrema del valor de circulación de las amplitudes asignadas a la fase de expiración y para - deducir de la variación de amplitudes entre las amplitudes extremas en las dos fases del ciclo respiratorio, si el estrés hemodinámico existente a causa de la respiración asistida es demasiado alto.

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

DESCRIPCION

Dispositivo y procedimiento para la valoracion del estres circulatorio de una persona durante la respiracion asistida La invencion se refiere a un dispositivo segun el preambulo de la reivindicacion 1.

Por el documento EP-A 1813187 se conoce un dispositivo para la valoracion del estado hemodinamico de un paciente ventilado mecanicamente. El mismo se ha disenado para proporcionar un diagrama de variacion respiratoria de una variable hemodinamica y permite derivar los valores de un parametro hemodinamico para cada ciclo respiratorio mecanico, al igual que una estimacion de la idoneidad de estos valores derivados para el analisis hemodinamico sobre la base del diagrama de variacion respiratoria. El objetivo de este analisis es el de poder estimar la reaccion del paciente a una fluidoterapia.

Valores no apropiados se producen, por ejemplo, cuando el paciente sufre de arritmia cardiaca o cuando el paciente presenta patrones respiratorios irregulares, es decir, una frecuencia respiratoria irregular o un volumen tidal irregular.

La valoracion de la idoneidad de un valor se lleva a cabo a causa de la apreciacion de una arritmia. Esta se determina preferiblemente mediante el registro de los intervalos de tiempo entre las puntas de pulsacion a pulsacion de las variables hemodinamicas o por medio de un ECG. El intervalo de tiempo en el que el valor del parametro hemodinamico es apropiado posee, como maximo, una desviacion preestablecida respecto a un intervalo de tiempo medio. En caso de intervalos de tiempo con una desviacion mayor, el valor del parametro hemodinamico se excluye del analisis.

La valoracion de la idoneidad de un valor se lleva a cabo a causa de la apreciacion de un patron respiratorio irregular. Este se determina en base al patron de valores del parametro hemodinamico. Los valores del parametro hemodinamico asignados al patron de ciclo respiratorio mecanico se excluyen del analisis cuando las desviaciones en el ciclo respiratorio superan un valor preestablecido.

El parametro hemodinamico preferido es la variacion de la tension arterial normalizada PP. La variacion PPV de la tension arterial normalizada PPn proporciona, segun este documento y en el momento de solicitud de teonas conocidas, informacion sobre una reaccion del volumen del corazon a una fluidoterapia. Esta variacion PPV se determina aplicando la formula:

PPn max - PPn min

PPV = 2 --------------------------

PPn max + PPn min

El dispositivo descrito puede estar conectado directamente a un ventilador. El ventilador envfa el volumen tidal o/y la presion de las vfas respiratorias o/y las senales de medicion de caudal de las vfas respiratorias al dispositivo. El dispositivo puede emplear, como variable hemodinamica, la forma de onda pletismografica de la oximetna de pulso y, como parametro hemodinamico, su variacion. En el momento de la publicacion de los resultados de investigacion pertinentes (“Changes in Arterial Pressure during Mechanical Ventilation, Frederic Michard, Anesthesiology 2005, Vol. 103; 419 - 428), el autor aun no habfa documentado si estas senales de oximetna de pulso eran realmente representativas.

Por la publicacion “Does the Pleth Variability Index Indicate the Respiratory-Induced Variation in the Plethysmogram and Arterial Pressure Waveforms?” Maxime Cannesson et. al, en ANESTHESIA & ANALGESIA, Vol. 106, 4, April 2008, on pages 1190 - 1194), el experto en la materia sabe que la variacion de las amplitudes de un pletismograma se calcula a partir de la amplitud minima y de la maxima medidas dentro de un penodo de tiempo indicado, en concreto dentro de un ciclo de respiracion.

El documento WO 03/077854 revela un dispositivo con elementos de registro apropiados para registrar la fase de inspiracion y la fase de expiracion de cada ciclo respiratorio de una persona de respectivamente al menos una amplitud minima y una amplitud maxima de un valor de circulacion dentro de un ciclo respiratorio individual con un sistema de calculo para el calculo de una variacion de las amplitudes del valor de circulacion que se produce dentro de un ciclo respiratorio determinado. Como se puede ver en la figura 1, PPmax puede proceder de la fase de inspiracion y PPmm de la fase de expiracion, pero este solo ocurre casualmente en las figuras, dado que los valores se determinan en un ciclo respiratorio completo. El objetivo de la invencion consiste en proponer un dispositivo para la valoracion del estres hemodinamico de una persona ventilada mecanicamente en el que la correlacion entre la valoracion y el estres real sea elevada. Se trata especialmente de crear un dispositivo capaz de determinar el estres hemodinamico de la persona de forma fiable con medios no invasivos.

Esta tarea se resuelve gracias a un dispositivo segun la reivindicacion 1. El dispositivo segun la invencion puede valorar el estres del aparato circulatorio de una persona ventilada mecanicamente de forma no invasiva y continua. El dispositivo posee a estos efectos sistemas para la determinacion del ciclo respiratorio y de la variacion de un valor circulatorio representativo de la circulacion dentro del ciclo respiratorio. Esta variacion, calculada de forma continua, sirve de medida para el estres circulatorio, que se puede indicar de forma constante y emplear como sistema de monitorizacion de la circulacion de una persona ventilada mecanicamente. Por otra parte, esta variacion se puede

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

emplear para controlar los cambios de regulacion automaticos del dispositivo y adaptar los ajustes constantemente al paciente.

Un dispositivo segun la invencion dispone convenientemente de elementos de registro apropiados para el registro de los ciclos respiratorios de una persona, especialmente la fase de inspiracion y la fase de expiracion de cada ciclo respiratorio y que estan indicados para el registro de respectivamente al menos una amplitud mmima (Zamin) y de una amplitud maxima (Zamax) de un valor de circulacion (Z) dentro de un ciclo respiratorio individual. En la forma conocida, posee ademas un sistema de calculo para el calculo de una variacion (ZAV) de las amplitudes del valor de circulacion que se produce dentro de un ciclo respiratorio concreto.

El dispositivo segun la invencion se caracteriza por que el sistema de calculo esta disenado para asignar cada amplitud del valor de circulacion a la fase de inspiracion o a la fase de expiracion. Tambien se ha concebido para determinar una amplitud extrema, por ejemplo la maxima amplitud del valor de circulacion, a partir de las amplitudes asignadas a la fase de inspiracion y, al contrario, la amplitud extrema, por ejemplo la minima amplitud del valor de circulacion, a partir de las amplitudes asignadas a la fase de expiracion. Tambien se ha disenado para que, a partir de la variacion de amplitudes entre las amplitudes extremas de las dos fases del ciclo respiratorio, deduzca si el estres hemodinamico debido a la respiracion asistida es demasiado elevado.

En el sentido de la tarea espedfica de la invencion se prefiere que el valor de circulacion sea un valor de medicion pletismografico de oximetna de pulso POP. Sin embargo, si se acepta o se necesita de todos modos una medicion invasiva, es posible derivar el valor de circulacion de esta medicion. Sin embargo, se ha podido comprobar que, gracias a la eleccion de las maximas y mmimas de las amplitudes del valor de circulacion se ha podido aumentar tambien la relevancia a la forma de onda pletismografica de la senal del pulsioxfmetro. Hasta ahora, el experto en la materia ha partido de la base de que un valor maximo de la amplitud de un valor de circulacion, por ejemplo la tension arterial, en los pacientes con respiracion asistida, siempre se encuentra dentro de la fase de inspiracion y que el valor mmimo de la amplitud siempre se encuentra dentro de la fase de expiracion (comparese notes related to Fig. 5, of “Using heart-lung interactions to assess fluid responsiveness during mechanical ventilation”, Crit Care 2000, 4:282-289, 1 September 2000). En el marco de los ensayos de la solicitante con seres vivos ventilados mecanicamente se ha observado la correlacion entre la forma de onda pletismografica de oximetna de pulso y el volumen de eyeccion del corazon. Se ha visto que la suposicion antes mencionada no siempre es cierta. En el caso de las personas ventiladas mecanicamente se pueden producir amplitudes del valor de circulacion mas grandes dentro de la fase de expiracion que dentro de la fase de inspiracion (Fig. 1).

Se ha podido lograr una mayor correlacion entre la variacion de la amplitud del valor de circulacion y el volumen de eyeccion del corazon, averiguando las amplitudes maximas unicamente dentro de la fase de inspiracion y las amplitudes mmimas unicamente dentro de la fase de expiracion. La asignacion de cada amplitud maxima y minima a una fase de inspiracion o de expiracion corresponde a la variacion de las condiciones de presion dentro del torax entre las dos fases de la respiracion. Mediante esta asignacion se instala un filtro que ayuda a encontrar las situaciones producidas artificialmente, por ejemplo por el movimiento del paciente, en las que la amplitud minima y la maxima se producen en la misma fase de respiracion. Dado que estas situaciones se pueden producir en la practica con mucha frecuencia, el calculo basado en esta asignacion resulta mucho mas solido en comparacion con un calculo que permite asociar la amplitud minima y la maxima a la misma fase de respiracion.

La unidad de calculo determina ventajosamente, no solo una de las dos amplitudes extremas posibles de cada fase de respiracion, sino las dos. Por consiguiente, en una variante de realizacion ventajosa la unidad de calculo se disena de manera que determine respectivamente, tanto en la fase de expiracion como en la fase de inspiracion, una amplitud minima y una maxima. Ademas se concibe de modo que a partir de estos cuatro valores por ciclo respiratorio calcule las dos variaciones de amplitud, concretamente entre la amplitud minima en la fase de inspiracion y la amplitud maxima en la fase de expiracion y entre la amplitud maxima en la fase de inspiracion y la amplitud minima en la fase de expiracion. En este caso, la unidad de calculo se disena convenientemente de modo que de las dos variaciones de amplitud del ciclo respiratorio calculadas considere la que sea cuantitativamente mayor, asf como sus signos, como representativa del estres hemodinamico. En el caso de un paciente que respira activamente puede ocurrir que la variacion sea exactamente la contraria a la de un paciente pasivo (vease Fig. 2). Entonces la mayor de las dos variaciones es la variacion entre la amplitud maxima en la fase de expiracion y la amplitud minima en la fase de inspiracion.

En este caso, un dispositivo de este tipo servina para determinar durante las respiraciones la amplitud maxima y la minima del valor de circulacion en base a las amplitudes asignadas a la fase de expiracion, y la amplitud maxima y la minima del valor de circulacion en base a las amplitudes asignadas a la fase de inspiracion, calculando a partir de la variacion de estas amplitudes un valor (a) representativo del estres hemodinamico de la persona. Un dispositivo como este, que procesa la forma de onda pletismografica de la senal del pulsioxfmetro, es unico, dado que permite valorar el estado hemodinamico de personas con respiracion activa y con respiracion asistida.

La unidad de calculo se disena de modo que durante la respiracion asistida el valor (a) se calcule e indique de forma continua y no invasiva. No se necesita ningun estfmulo externo, ninguna maniobra ni tampoco ningun cambio de la respiracion normal para determinar el estres circulatorio del paciente por medio de a.

En relacion con personas ventiladas mecanicamente resulta sobre todo interesante que la influencia de la respiracion asistida sobre la circulacion se mantenga bajo control. Por este motivo se prefiere un dispositivo en el

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

que la unidad de calculo se disene para emplear la variacion de las amplitudes de los valores de circulacion de un ciclo respiratorio como base para la determinacion de una presion espiratoria final adaptada PEEP y para fijar esta PEEP en el sistema de respiracion asistida. Si en virtud de la variacion de la senal pletismografica del pulsiox^etro, el dispositivo esta en condiciones de sacar conclusiones acerca de la influencia de la PEEP sobre el volumen de eyeccion del corazon, se puede optimizar el efecto de la respiracion artificial, optimizando la PEEP. Con esta finalidad se establecen ventajosamente valores lfmite de la maxima variacion admisible de la amplitud del valor de circulacion, para que la unidad de calculo los emplee. Estos valores lfmite se pueden fijar en dependencia de la edad, de la constitucion y/o preferiblemente del estado de salud de los pulmones (por ejemplo compliance pulmonar) y de los vasos sangumeos (por ejemplo arterioesclerosis).

La unidad de calculo se disena convenientemente de manera que, a la vista de la variacion de las amplitudes del valor de circulacion de un ciclo respiratorio y mediante comparacion con los valores lfmite almacenados, decida si la PEEP se puede subir o si se tiene que bajar.

La decision acerca de la PEEP se basa ventajosamente en una variacion ponderada de las amplitudes ZA del valor de circulacion Z de los sucesivos ciclos respiratorios a tener en cuenta en la decision sobre la PEEP. Una ponderacion preferida consiste en la formacion de la medida ZAVmed de varias variaciones ZAV determinadas. El numero de ciclos respiratorios considerados se almacena en la unidad de calculo, pero tambien se puede cambiar.

La variacion ZAV de la amplitud ZA del ciclo valor de circulacion Z de un ciclo respiratorio a emplear para la valoracion del estres hemodinamico o para la determinacion de una PEEP apropiada se normaliza convenientemente, por regia general en especial conforme a la formula:

ZA insp-max- ZA exp-min

ZAV1 = 2------------------------------------------------------- (Ecuacion 1a)

ZA insp-max + ZA exp-min ZA insp-min - ZA exp-max

ZAV2 = 2------------------------------------------- (Ecuacion 1b)

ZA insp-min + ZA exp-max

o adaptado espedficamente a la senal del pulsioxfmetro segun la formula:

POP insp-max - POP exp-min

(Ecuacion 2a)

POP insp-max + POP exp-min

POP insp-min - POP exp-max

POPV2 = 2 -------------------------------------------------------- (Ecuacion 2b)

POP insp-min + POP exp-max

Tambien se puede emplear un valor porcentual mediante multiplicacion del valor arriba representado por 100.

De los dos valores ZAV1 y ZAV2 o POPV1 y POPV2 se emplea el mayor. El valor cuantitativamente mayor se considera como relevante para determinar si el estres hemodinamico debido a la respiracion asistida es tolerable o demasiado alto. Para ello el valor cuantitativamente mayor se compara con una constante k dependiente de la PEEP. Si teniendo en cuenta el signo, el valor es mayor que k, el estres hemodinamico es demasiado alto. Si teniendo en cuenta el signo, el valor es menor que k o igual a k, el estres se mantiene dentro del marco de lo aceptable. En una variante de realizacion preferida de la invencion tambien se preven elementos de indicacion. Estos indican la variacion de las amplitudes o la derivacion de la variacion de las amplitudes que senala si el estres hemodinamico a causa de la respiracion asistida es demasiado alto para la persona o no. La variacion de amplitudes calculada o la derivacion a partir de la variacion de las amplitudes se puede comparar con un valor lfmite almacenado e indicar, en caso de superarse dicho valor lfmite, como senal optica o acustica. De esta manera, el personal medico esta, por ejemplo, siempre informado sobre el estado hemodinamico del paciente. En caso de una variacion desfavorable de la circulacion, el personal medico es alertado a tiempo. En su caso, los elementos de indicacion tambien pueden senalar la tendencia de una de estas magnitudes. Los elementos de indicacion tambien pueden senalar varios de los valores enumerados.

El dispositivo segun la invencion puede ser un aparato de respiracion artificial. En este caso, los elementos para el registro del ciclo respiratorio y de las fases respiratorias se integran en el aparato de respiracion artificial. El aparato de respiracion artificial comprende ventajosamente un pulsioxfmetro como sensor para la determinacion del valor de circulacion.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Sin embargo, el dispositivo tambien puede ser un sistema de control sin funcion de respiracion artificial. En este caso comprende un sistema de control, un pulsioxfmetro y elementos de registro conectados al sistema de control para el registro del ciclo respiratorio y de las fases respiratorias.

Puede ocurrir que en la fase de inspiracion o de expiracion se registre un numero insuficiente de pulsaciones para la determinacion de la amplitud minima y de la maxima. Una posibilidad para reaccionar a la situacion descrita y para obtener resultados aprovechables consiste en averiguar a traves de varias fases de inspiracion y de varias de fases de expiracion unicamente un valor maximo y un valor mmimo y en emplear esta variacion dentro de varios ciclos respiratorios para la valoracion, a fin de determinar el estres hemodinamico del paciente. En especial, las fases respiratorias sin amplitud no se tienen en cuenta. Es necesario que la unidad de calculo asigne las amplitudes a traves de varios ciclos respiratorios respectivamente a las fases de inspiracion o a las fases de expiracion y que determine uno de los valores extremos de las amplitudes a partir de las amplitudes asignadas a las fases de inspiracion y el otro valor extremo a partir de las amplitudes asignadas a las fases de expiracion de varios ciclos respiratorios.

La invencion tambien se refiere a un procedimiento. El procedimiento comprende los siguientes pasos conocidos:

- el registro de los ciclos respiratorios de una persona y de la fase de inspiracion y de la fase de expiracion de cada ciclo respiratorio;

- el registro de respectivamente al menos una amplitud minima y una amplitud maxima de un valor de circulacion dentro de un ciclo respiratorio individual;

- el calculo de una variacion de las amplitudes del valor de circulacion representativa del estado hemodinamico de la persona que se produce dentro del mencionado ciclo respiratorio.

El procedimiento se caracteriza por el paso de la asignacion de cada amplitud del valor de circulacion a la fase de inspiracion o a la fase de expiracion y la posterior determinacion de las amplitudes maxima y minima del valor de circulacion dentro de una determinada fase respiratoria. En una persona ventilada con una presion de respiracion asistida, la determinacion de la maxima amplitud del valor de circulacion se lleva a cabo teniendo en cuenta las amplitudes asignadas a la fase de inspiracion, y la determinacion de la minima amplitud del valor de circulacion se lleva a cabo teniendo en cuenta las amplitudes asignadas a la fase de expiracion. En las personas con respiracion activa, en cambio, la determinacion de la maxima amplitud del valor de circulacion se lleva a cabo a la inversa, teniendo en cuenta las amplitudes asignadas a la fase de expiracion, y la determinacion de la amplitud minima del valor de circulacion teniendo en cuenta las amplitudes asignadas a la fase de inspiracion.

A continuacion la invencion se explica en detalle a la vista de las figuras. Se representa esquematicamente en la

Figura 1 un pletismograma de pulsioxfmetro con un diagrama de flujo cronometricamente relacionado con una persona ventilada mecanicamente;

Figura 2 una comparacion de diagramas de presion y del pletismograma de un paciente hemodinamicamente inestable ventilado mecanicamente y de un paciente hemodinamicamente inestable que respira activamente;

Figura 3 un diagrama de flujo del procedimiento;

Figura 4 una persona conectada al aparato de respiracion asistida segun la invencion.

Los ciclos respiratorios representados en el diagrama de la figura 1 de una persona ventilada mecanicamente con una presion de respiracion artificial positiva se representan mediante la curva de flujo del gas de respiracion. Con una lmea continua se marca el comienzo de la fase de inspiracion y con una lmea discontinua el comienzo de la fase de expiracion. Sobre esta curva de flujo se coloca el pletismograma de un pulsioxfmetro. La forma de onda pletismografica esta relacionada con la curva de flujo. De manera similar esta relacionada con una curva de presion aqu no representada, digamos relacionada con la presion del gas de respiracion artificial o con la presion interior del torax.

El pletismograma indica una forma de onda con ondas superpuestas. Una de las ondas muestra la frecuencia de las pulsaciones, la otra la frecuencia de respiracion. Los valores maximos del pletismograma existentes en la frecuencia de pulsaciones suben en la frecuencia de respiracion en el transcurso de la fase de expiracion y al comienzo de la fase de inspiracion y vuelven a descender en el transcurso de la fase de inspiracion y al comienzo de la fase de expiracion. Esta subida y este descenso se producen con los valores mmimos, pero no de forma paralela a los mismos. La amplitud entre los valores mmimos y maximos que se producen en la frecuencia de pulsaciones no es constante, sino que depende de la presion de la respiracion artificial, especialmente de la PEEP y de la estabilidad hemodinamica de la persona ventilada. En caso de personas hemodinamicamente inestables, la variacion de las amplitudes es mayor que en personas hemodinamicamente estables. En caso de una PEEP mayor, la variacion de las amplitudes tambien es mayor que en caso de una PEEP menor. Al igual que en las amplitudes de la tension arterial, en las que la variacion de las amplitudes facilita informacion sobre la receptividad del paciente respecto a una fluidoterapia, esta variacion de amplitudes del pletismograma facilita informacion sobre el estres hemodinamico del paciente a causa de la respiracion asistida.

Se ha comprobado que, en contra de lo que se pensaba hasta ahora, la maxima amplitud dentro de un ciclo respiratorio bajo respiracion asistida no siempre se encuentra en la fase de inspiracion y que la amplitud minima

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

tambien se puede registrar algunas veces en la fase de inspiracion. En la figura 1, por ejemplo, tanto la amplitud maxima absoluta (POP exp-max) como la amplitud mmima absoluta (POP exp-min) se encuentran dentro de la fase de expiracion. De acuerdo con la invencion, no se emplean los dos valores absolutos de la variacion para la valoracion hemodinamica de la persona. Se emplean la amplitud maxima dentro de la inspiracion POP insp-max y la amplitud minima dentro de la expiracion POP exp-min, que en este caso es identica a la amplitud minima absoluta. El empleo de los valores referidos a las distintas fases proporciona una mayor correlacion entre la variacion de las amplitudes del pletismograma y el volumen de eyeccion del corazon que el simple empleo de las amplitudes maximas y mmimas absolutas.

En el caso representado en la figura 1 se representa a la derecha el ciclo respiratorio actual incompleto. El calculo del POPV se realiza despues de finalizar un ciclo respiratorio, por lo que en el momento representado se dispone del calculo POPV al menos para el penultimo ciclo respiratorio representado a la izquierda.

En la figura 2 se muestran seis diagramas, en concreto respectivamente unos sobre otros tres diagramas esquematicos de un paciente ventilado mecanicamente, por el lado izquierdo y tres diagramas esquematicos de una persona que respira de forma espontanea y activa, por el lado derecho. Los diagramas superiores muestran la presion de via respiratoria P aw a traves de tres ciclos respiratorios, los diagramas centrales muestran esquematicamente una presion toracica interior P it, por ejemplo, la presion pleural, a traves de estos tres ciclos respiratorios. Los diagramas inferiores muestran el pletismograma de pulsioxfmetro POP a traves de los mismos ciclos respiratorios. Las tres curvas de los diagramas correspondientes estan cronologicamente relacionadas. Los lfmites entre la fase de inspiracion I nsp y la fase de expiracion E xp se marcan por medio de lmeas discontinuas que se extienden a traves de los tres diagramas.

En los diagramas que representan POP se traza la forma de onda pletismografica. Las amplitudes maximas POP insp-max dentro de la fase de inspiracion y las amplitudes mmimas POP exp-min dentro de la fase de expiracion se marcan mediante franjas rayadas verticales. En una persona ventilada mecanicamente y hemodinamicamente inestable, la diferencia entre POP insp-max menos POP exp-min es grande y positiva. En una persona que respira activamente y hemodinamicamente inestable se obtienen, sin embargo, valores alrededor de cero. Si se determina, en cambio, en la fase de inspiracion la amplitud minima POP insp-min y en la fase de expiracion la amplitud maxima POP exp-max se obtiene nuevamente un valor relativamente grande pero negativo de POP insp-min menos POP exp-max. Las ultimas dos amplitudes se marcan mediante franjas rayadas horizontales. En opinion de los inventores, esta variacion cuantitativamente mayor de las amplitudes arriba descritas, es la mas representativa, independientemente de si se trata de una persona activa o pasiva.

El diagrama de flujo representado en la figura 3 ilustra el desarrollo del procedimiento de decision llevado a cabo por la unidad de calculo del dispositivo. En cada ciclo respiratorio se detecta en primer lugar la fase de inspiracion I y despues la fase de expiracion E. Al mismo tiempo se registra el pletismograma. A continuacion, en una variante de realizacion sencilla, se determinan la amplitud maxima POP insp-max dentro de la fase de inspiracion I y la amplitud minima POP exp-min dentro de la fase de expiracion E y, a partir de estos datos, por ejemplo, segun la ecuacion 2a, POPV, es decir, la variacion de estas amplitudes. Despues, esta variacion se compara con una constante k dependiente de PEEP. Si POPV es menor que esta, un valor lfmite para la constante k que representa POPV, la PEEP empleada se puede aumentar, si POPv es mayor o igual a k, hay que reducir PEEP. Tambien es posible determinar una zona alrededor de k dentro de la cual se mantiene PEEP.

En una variante de realizacion preferida se determinan tanto la amplitud maxima como la minima en cada fase y se calcula respectivamente la amplitud maxima o minima en la fase de inspiracion menos la amplitud minima o maxima en la fase de expiracion. Despues se determina la variacion de amplitudes cuantitativamente mayor teniendo en cuenta el signo de la amplitud cuantitativamente mayor. Acto seguido se procede de la forma antes descrita, empleandose el valor positivo o negativo de la variacion de amplitud cuantitativamente mayor. La comparacion entre la variacion de amplitud y la constante k dependiente de la PEEP ajustada en ese momento, indica si la PEEP se puede aumentar en caso necesario (flecha entre corchetes) o si hay que reducirla. Una variacion de amplitud negativa en una persona de respiracion activa no es motivo para una reduccion de la PEEP, dado que este valor siempre esta por debajo de k.

El aparato de respiracion artificial 11 representado en la figura 4 se conecta a una persona ventilada 13. Un tubo de respiracion 15 en forma de y conecta, por una parte, el lado de presion del aparato de respiracion artificial 11 o la salida 17 detras de la valvula de inspiracion, a la boquilla 19 y, por otra parte, la boquilla 19 a la conexion 21 de la valvula de expiracion del aparato de respiracion artificial 11. En el aparato de respiracion artificial y en el tubo de respiracion 15 se disponen valvulas y sensores de presion y/o de flujo, por ejemplo, 23. Estos proporcionan informacion sobre las fases de inspiracion y de expiracion y, por consiguiente, sobre los ciclos respiratorios. El aparato de respiracion artificial suministra las presiones y los volumenes necesarios para la respiracion asistida al ritmo de los ciclos respiratorios.

Un pulsioxfmetro 25 se dispone en la mano del paciente 13 y se conecta al aparato de respiracion artificial 11. Las senales del pulsioxfmetro se relacionan cronologicamente por medio del ordenador del aparato de respiracion artificial 11 con las informaciones sobre las fases respiratorias, analizandose su frecuencia y sus amplitudes. Se determinan a partir de las dos fases respiratorias amplitudes mmimas y maximas aprovechables, calculandose la variacion de amplitudes POPV apropiada para su utilizacion posterior segun las ecuaciones 2a/2b y conforme a una comparacion de las dos variaciones de amplitudes obtenidas. A la vista del POPV y del valor lfmite k obtenidos se

decide si la PEEP existente se puede aumentar, si esta en el valor maximo o si se tiene que reducir. En su caso, esta decision tambien se basa en los o en algunos valores espedficos del paciente registrados en el aparato de respiracion artificial o se calcula el valor lfmite k, en su caso de acuerdo con los valores espedficos del paciente.

Si en virtud de la senal pletismografico del pulsiox^etro y de las fases respiratorias se comprueba una influencia 5 negativa demasiado fuerte de la respiracion asistida sobre el volumen de eyeccion del corazon, la PEEP se reduce hasta que la forma de onda del pletismograma indica que esto ya no es necesario. Si el paciente esta hemodinamicamente estable, la PEEP solo influye ligeramente en la forma de onda pletismografica y la PEEP se puede aumentar, siempre que resulte deseable por consideraciones tecnicas respiratorias, por encima del valor de la PEEP actualmente empleada.

10 En la decision sobre la PEEP, en la activacion de los ciclos respiratorios, en el registro de la eficacia de la ventilacion y del suministro de O2 se pueden emplear, al margen del analisis segun la invencion del estres hemodinamico a causa del cambio de presiones en el interior del torax, procesos conocidos y dispositivos conocidos.

Claims (15)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   55

   60

   REIVINDICACIONES

   1. Dispositivo (11) con elementos de registro (23, 25) apropiados para el registro

   - de la fase de inspiracion y de la fase de expiracion de cada ciclo respiratorio de una persona ventilada mecanicamente (13);

   - de respectivamente al menos una amplitud minima y una amplitud maxima de un valor de circulacion dentro de un ciclo respiratorio individual

   y con un sistema de calculo para el calculo

   - de una variacion de las amplitudes del valor de circulacion que se produce dentro de un ciclo respiratorio senalado, caracterizado por que el sistema de calculo se disena para

   - asignar cada amplitud del valor de circulacion bien a la fase de inspiracion (I), bien a la fase de expiracion (E) y

   - determinar una de las amplitudes extremas del valor de circulacion de las amplitudes asignadas a la fase de inspiracion y la otra amplitud extrema del valor de circulacion de las amplitudes asignadas a la fase de expiracion y para

   - deducir de la variacion de amplitudes entre las amplitudes extremas en las dos fases del ciclo respiratorio, si el estres hemodinamico existente a causa de la respiracion asistida es demasiado alto.
2. 2. Dispositivo segun la reivindicacion 1, caracterizado por que la unidad de calculo se concibe de manera que pueda determinar tanto en la fase de inspiracion, como en la fase de expiracion, respectivamente una amplitud maxima y respectivamente una amplitud minima y determinar las dos variaciones de amplitudes entre la amplitud maxima en una fase y la amplitud minima en la otra fase.
3. 3. Dispositivo segun la reivindicacion 2, caracterizado por que la unidad de calculo se concibe para emplear de las variaciones de amplitudes determinadas la que cuantitativamente sea mayor, teniendo en cuenta su signo, como valor relevante para el estres hemodinamico de la persona.
4. 4. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por elementos de indicacion para la indicacion de la variacion de amplitudes y/o para la deduccion de la variacion de amplitudes si el estres hemodinamico debido a la respiracion asistida es demasiado alto para la persona o no y/o para deducir la tendencia de al menos una de estas magnitudes.
5. 5. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el sistema de calculo se concibe para poder decidir en virtud de la variacion de las amplitudes de los valores de circulacion de un ciclo respiratorio si una presion expiratoria final PEEP del aparato de respiracion artificial se puede aumentar o se debe reducir.
6. 6. Dispositivo segun las reivindicaciones 2 y 5, caracterizado por que en la decision sobre la PEEP se considera la variacion cuantitativamente mayor de las amplitudes del valor de circulacion teniendo en cuenta el signo.
7. 7. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 5 o 6, caracterizado por que la decision PEEP se basa en una media ZAVmed de varias, especialmente de once variaciones ZAV de las amplitudes ZA del valor de circulacion Z de ciclos respiratorios sucesivos a tener en consideracion en la decision sobre la PEEP.
8. 8. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que la variacion ZAV de la amplitud ZA del valor de circulacion Z de un ciclo respiratorio se normaliza, especialmente segun las formulas:

   ZA imp-max - ZA exp-min

   ZAV1=2 ------------------------------------

   ZA insp-max + ZA exp-min o

   ZA insp-min - ZA exp-max

   ZAV2 = 2 -----------------------------------

   ZA insp-min + ZA exp-max

   siendo ZA insp-max la maxima amplitud de un valor de circulacion en la fase de inspiracion, ZA exp-min la minima amplitud de un valor de circulacion en la fase de expiracion, ZA insp-min la minima amplitud de un valor de circulacion en la fase de inspiracion y ZA exp-max la maxima amplitud de un valor de circulacion en la fase de expiracion.
9. 9. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que el valor de circulacion Z es un valor de medicion pletismografico de pulsioxfmetro POP.
10. 10. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que los elementos para el registro de las fases respiratorias se integran en el aparato de respiracion artificial (11).

    5

    10

    15

    20

    25

    30
11. 11. Dispositivo segun la reivindicacion 10, caracterizado por que el dispositivo comprende el aparato de respiracion artificial y un pulsioxfmetro (25) conectado al aparato de respiracion artificial.
12. 12. Dispositivo la reivindicacion 11, caracterizado por que el sistema de calculo se disena para averiguar a traves de varias fases de inspiracion y fases de expiracion unicamente un valor maximo y un valor mmimo de las amplitudes y para emplear la variacion de las amplitudes dentro de estos ciclos respiratorios para la valoracion.
13. 13. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por que el sistema de calculo se concibe para

    - asignar las amplitudes de varios ciclos respiratorios a las fases de inspiracion o a las fases de expiracion y

    - determinar una de las amplitudes extremas del valor de circulacion de las amplitudes asignadas a las varias fases de inspiracion y la otra amplitud extrema del valor de circulacion de las amplitudes asignadas a las varias fases de expiracion.
14. 14. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por que el dispositivo comprende un sistema de control, un pulsioxfmetro conectado al mismo y elementos de registro conectados al sistema de control para el registro de las fases respiratorias.
15. 15. Procedimiento que comprende:

    - el registro de la fase de inspiracion y de la fase de expiracion de cada ciclo respiratorio de una persona mediante elementos de registro (23, 25),

    - el registro de respectivamente al menos una amplitud minima y una amplitud maxima de un valor de circulacion dentro de un ciclo respiratorio individual,

    - el calculo de una variacion de las amplitudes del valor de circulacion que se produce dentro del ciclo respiratorio senalado,

    caracterizado por

    - la asignacion de cada amplitud del valor de circulacion a la fase de inspiracion o a la fase de expiracion por medio de un sistema de calculo y

    - la determinacion de una de las amplitudes extremas del valor de circulacion de las amplitudes asignadas a la fase de inspiracion y de la otra amplitud extrema de las amplitudes asignada a la fase de expiracion por medio del sistema de calculo.