用于刺激的系统、设备和用于执行刺激的方法与流程

本发明涉及用于刺激的系统、用于刺激的设备和用于基于关于生物的人工呼吸状态或关于人工呼吸设备的运行状态的所提供的信息、数据和/或所提供的测量值来执行神经系统的刺激用以对生物进行人工呼吸的方法。在缺少的自主呼吸的情况下，然而也在存在的自主呼吸的情况下可以独立地以及与自主呼吸同步地进行电磁或电人工呼吸。可以通过刺激模式影响呼吸肌的自主人工呼吸活动。从医学和临床角度来看，刺激呼吸肌用以激活或支持呼吸活动或自主呼吸活动提供各种各样的优点。从而，例如可以防止膈肌萎缩，并且由此可以多重地避免撤除机器人工呼吸的要求。此外，得出在刺激和呼吸回授(feedback)之间协调的需求。使刺激与人工呼吸同步在人工呼吸时得出优点。在这里应该提及同步的优点的一些示例：·在呼气的特定阶段期间避免不期望的肌肉刺激，·在具有由患者诱导的呼吸的呼吸周期的阶段中以最大的协调性支持自主呼吸活动，·在执行或触发人工呼吸时，避免在患者的人工呼吸期间在人工呼吸设备与患者之间的异步。

背景技术：

1、用于刺激神经系统的设备从现有技术中是已知的。从而，us 11,052,250描述一种用于电刺激膈神经的系统和方法，其中可以根据吸气呼吸功来监控利用激活膈肌的刺激的结果。

2、us 5,061,234示出一种用于刺激生物组织的磁刺激器。线圈装置利用电容器以谐振的方式被运行，并且借助于控制电路控制刺激。

3、wo19154839a1描述一种用于以电磁感应方式激活神经系统以刺激肌肉组织的设备。描述一种用于利用校准自动地适配电磁场的方法。

4、us2019175908a1描述一种用于激活神经系统用以借助于电极装置刺激肌肉组织的设备。描述与刺激设备的设计或刺激的实施相关联的诸如压力传感器系统和/或流量传感器系统之类的其他传感器的使用。

技术实现思路

1、本发明提出以下任务：说明一种用于执行刺激用以影响神经系统的方法、用于刺激用以影响神经系统的系统和设备。

2、从以下得出与该任务紧密关联的其他任务：基于所提供的信息通过以适配于生物、生物的人工呼吸的情形和/或人工呼吸设备的运行情形的方式执行刺激在对肺部进行人工呼吸时能够实现改善。

3、该任务和其他任务的解决方案利用独立专利权利要求的特征来解决。

4、针对用于执行刺激用以影响神经系统的方法的任务利用专利权利要求1的特征来解决。

5、针对用于执行用于执行刺激用以影响神经系统的方法的计算机程序或计算机程序产品的任务利用专利权利要求15的特征来解决。

6、针对用于执行用于执行刺激用以影响神经系统的方法的设备的任务利用专利权利要求16的特征来解决。

7、针对用于刺激用以影响神经系统的系统的任务利用专利权利要求17的特征来解决。

8、本发明的有利实施方式由从属权利要求得出，并且在下面的描述中部分地参考图更详细地予以解释。

9、基于关于生物的人工呼吸状态的所提供的信息、数据和/或所提供的测量值或者关于人工呼吸设备的运行状态的所提供的信息、数据和/或所提供的测量值作为至少一个信息，根据本发明通过基于所提供的信息或至少一个信息对神经系统的刺激的执行的类型进行适配来执行对神经系统的刺激。利用对膈神经的作用来刺激神经系统。因此，刺激信号尤其是适用于并且被构造用于操控膈神经，所述膈神经调节和/或触发生物的呼吸或人工呼吸。刺激信号可以借助于刺激设备被应用于生物并且被使用用于引起生物的自发活动。刺激设备可以例如被设计为以作用于膈肌(diaphragm)的方式具有在头部/颈部区域、胸部区域(胸部)或腹部区域(腹部)处的布置的电极装置或线圈装置。包括这样的信息、例如并且优选地包括可以由

10、-压力传感器系统，

11、-流量传感器系统或

12、-组合式压力/流量传感器系统

13、提供的信息使得能够在测量技术上反馈或回应(feedback)对生物的人工呼吸的作用。

14、例如由布置在对生物进行吸气气体供给装置中的流量传感器提供的关于流量的信息可以不仅对于压力控制式人工呼吸形式而且对于容量控制式人工呼吸形式能够实现刺激的适配以及在刺激与呼吸或人工呼吸之间的同步。

15、在刺激与呼吸之间的同步在此可以与人工呼吸设备的运行状态有关，尤其是与是在压力控制模式下还是容量控制模式下使用人工呼吸设备的事实有关。一般而言，为此可以描述：刺激的效应在不受对通过人工呼吸设备的人工呼吸的控制影响的那些测量参量中发挥作用。

16、通过根据本发明执行刺激，可以在机器触发的呼吸冲程或由患者自发触发的呼吸冲程、也即尤其是自主呼吸活动与通过刺激触发的肌肉活动之间进行同步。以这种方式可以避免在呼吸/人工呼吸时在患者或生物与人工呼吸设备之间异步。

17、在此可以针对人工呼吸形式的不同变型方案、诸如压力控制或压力调节和容量控制或容量调节式人工呼吸形式以及针对支持性人工呼吸形式或具有自主呼吸支持的人工呼吸形式的不同变型方案来实现异步的这种避免的优点。

18、同步的类型基于人工呼吸设备的人工呼吸方案，基本上基于：人工呼吸设备是在具有容量控制式人工呼吸形式的运行状态下还是在具有压力控制式人工呼吸形式的运行状态下对生物进行人工呼吸。

19、在压力控制式人工呼吸的情况下，基本上通过以基本上恒定的矩形吸气人工呼吸压力的表现形式来供给呼吸气体来进行人工呼吸。在容量控制式人工呼吸的情况下，基本上通过以流量供给呼吸气体来进行人工呼吸，所述流量在吸气期间的变化过程基本上具有通常恒定的和矩形的信号形状。

20、在压力控制式人工呼吸与容量控制式人工呼吸形式之间的主要区别从两个参数中的哪一个参数被选择为目标参量、即人工呼吸压力或容量中得出。

21、对于通过人工呼吸设备执行人工呼吸从中得出：是否在每个人工呼吸周期期间人工呼吸压力和/或人工呼吸压力在时间变化过程中的变化或者是否在每个人工呼吸周期期间容量或在时间变化过程中的容量变化或流量由人工呼吸设备控制，即被操纵或调节。

22、换句话说，

23、-在容量控制式人工呼吸形式中，受控吸气流量(flowinsp)的模式自由地被预先给定，并且相应地得出吸气人工呼吸压力(pinsp)，并且可能直接或间接地受刺激影响，

24、-在压力控制式人工呼吸形式中，在人工呼吸期间吸气人工呼吸压力(pinsp)的模式被预先给定，并且相应地得出吸气流量(flowinsp)，并且可能直接或间接地受刺激影响。

25、除了压力控制式人工呼吸形式(pressure control(压力控制)，pc)和容量控制式人工呼吸形式(volume control(容量控制)，vc)之外，还存在压力控制式人工呼吸形式的变型方案，诸如具有恒定压力支持的变型方案、具有在人工呼吸的进程中在两种不同的压力水平之间变换的变型方案、具有压力支持的间歇性人工呼吸，以及容量控制式人工呼吸形式的变型方案，诸如具有压力限制的容量控制式人工呼吸、具有带有分钟通气量的保证的压力支持的间歇性人工呼吸。此外，支持性人工呼吸形式的设计方案和变型方案也是已知的，其中其对压力控制和/或容量控制式人工呼吸形式的分配不一定是明确的。从而，例如容量控制式人工呼吸形式可以被补充有压力限制，使得在这样的情况下得出容量控制和压力调节式人工呼吸。具有所谓的“容量保证”功能性(通常也被称为“autoflow”)在作用中例如得出容量控制和压力调节式人工呼吸。就此而言，在一些变型方案中以及在具有其他设定可能性和人工呼吸机处的功能性的群集(konstellationen)中，命名为“调节式”人工呼吸形式更合适。在本发明的范围中，针对“控制人工呼吸”和“调节人工呼吸/在人工呼吸时调节”以及因此相关地也针对压力控制和/或容量控制式人工呼吸形式提及、解释和/或描述的方面也可以被转用到压力调节和/或容量调节式变型方案以及群集，而相应地与压力控制和/或容量控制式人工呼吸形式相关地分别不明确地在说明书中指明：应该一起包括压力调节和/或容量调节式人工呼吸形式。例如所谓的辅助人工呼吸形式和具有自主呼吸支持的人工呼吸形式属于支持性人工呼吸形式的这样的设计方案和变型方案。

26、在表格1和表格2中附带地一些人工呼吸形式的列表：

27、

28、表格1

29、在所有压力控制式人工呼吸模式中，所供应的呼吸容量取决于支持压力和peep的压力差、肺力学(阻力和顺应性(resistance and compliance))以及患者的呼吸驱动。

30、

31、

32、表格2

33、下面跟随以简短形式对在表格1和表格2中列出的人工呼吸形式的一些解释。术语peep水平(positive end expiratory pressure)表示在呼出结束时肺部中的压力水平、即呼气末正压(peep)。

34、人工呼吸形式vc-cmv提供具有固定地预先给定的吸气流量(flow)的连续容量控制式人工呼吸，所述吸气流量决定压力升高。如果该流量如此高以至于在所设定的吸气时间到期之前达到所设定的呼吸容量，则得出吸气暂停。强制人工呼吸冲程是时间控制的并且不被生物或患者触发。强制人工呼吸冲程的次数由呼吸频率决定。

35、人工呼吸形式vc-simv提供具有在整个呼吸周期期间允许的自主呼吸的间歇性、触发式、容量控制式人工呼吸。强制人工呼吸冲程可以通过生物或患者在peep水平上的吸入努力被触发。强制人工呼吸冲程仅能在“触发窗口”内以通过基于吸气流量触发(flowtrigger)来触发并且与自主吸气同步的方式被触发。由此防止：在自主呼气中可以施加强制人工呼吸冲程。如果患者在触发窗口开始时已经吸气并且已经吸入基本容量，则人工呼吸设备在平衡供给和带走的气体量时考虑该容量。为此，在随后的强制人工呼吸冲程中缩短吸气相并且延长吸气暂停。通过对触发条件的设定来同步吸入努力。可以选择压力支持。在压力支持下，生物或患者在peep水平下的吸入努力分别触发压力支持的人工呼吸冲程。

36、人工呼吸形式vc-ac提供具有固定地设定的吸气流量(inspirationsflow(吸气流量))并且具有备用频率的辅助控制式容量控制式人工呼吸。生物或患者在peep水平下的每次吸入努力都触发同步强制人工呼吸冲程。因此，强制人工呼吸冲程的时间点和次数由生物或患者决定。触发窗口包括呼气时间减去针对前一呼气的受保护的时间。呼气时间由呼吸频率和吸气时间得出。最晚在呼气时间到期之后，触发非同步强制人工呼吸冲程(备用频率)。强制人工呼吸冲程的最小次数由呼吸频率决定。

37、人工呼吸形式vc-mmv提供用于确保强制性分钟通气量的容量控制式人工呼吸。mmv像simv那样表现，但是仅当自主呼吸不足并且下降到预先给定的最小通气以下时才给于强制人工呼吸冲程。如果自主呼吸增加，则给予较少的强制冲程。最小通气通过设定呼吸容量和呼吸频率来得出。强制人工呼吸的最大次数由呼吸频率决定。然而，只有在存在不足够的自主呼吸时才给予该次数。可以选择压力支持。在压力支持下，生物或患者在peep水平上的吸气努力分别触发压力支持的人工呼吸冲程。通过对触发条件的设定来同步吸入努力。压力支持的人工呼吸冲程的时间点、次数和持续时间由生物或患者的自主呼吸决定。一旦吸气流量未超过最大吸气流量的一份额，就结束压力支持。

38、人工呼吸形式pc-cmv提供连续压力控制式人工呼吸。强制人工呼吸冲程是时间控制的，并且不被生物或患者触发。强制人工呼吸的次数由呼吸频率决定。

39、人工呼吸形式pc-bipap提供具有在整个呼吸周期期间允许的自主呼吸连同呼气同步的间歇性同步的压力控制式人工呼吸。使从吸气压力水平到呼气压力水平的变换与生物或患者的自主呼吸同步。强制人工呼吸冲程可以通过生物或患者在peep水平下的吸入努力来触发。强制人工呼吸冲程只能在“触发窗口”内以通过基于吸气流量触发(flowtrigger)来触发并且与自主吸气同步的方式被触发。由此防止：在自主呼气中可以施加强制人工呼吸冲程。

40、人工呼吸形式pc-simv提供具有在整个呼吸周期期间允许的自主呼吸的间歇性、触发式、压力控制式人工呼吸。强制人工呼吸冲程只能在“触发窗口”内以通过基于吸气流量触发(flowtrigger)来触发并且与自主吸气同步的方式被触发。由此防止：在自主呼气中可以施加强制人工呼吸冲程。

41、在人工呼吸形式pc-ac中，人工呼吸设备支持具有在整个呼吸周期期间允许的自主呼吸的压力控制式人工呼吸。生物或患者在peep水平上的吸入努力分别触发同步的压力支持的人工呼吸冲程。因此，强制人工呼吸冲程的时间点和次数由生物或患者决定。用于触发强制人工呼吸冲程的触发窗口包括呼气时间减去针对前一呼气的受保护的时间。呼气时间由呼吸频率和吸气时间得出。最晚在呼气时间到期之后，触发非同步强制人工呼吸冲程(备用频率)。强制人工呼吸冲程的最小次数由呼吸频率决定。

42、在人工呼吸形式pc-psv中，人工呼吸设备支持自主呼吸。生物或患者在peep水平上的吸入努力分别触发压力支持的人工呼吸冲程。通过对触发条件的设定来同步吸入努力。如果生物或患者的呼吸频率低于所设定的备用频率，或者不存在自主呼吸，则以呼吸频率给予时间控制式压力支持的人工呼吸冲程。

43、在人工呼吸形式pc-aprv中，人工呼吸设备支持具有短时减压的自主呼吸。患者或生物可以在高压力水平上以可设定的持续时间自主呼吸。对于非常短的呼气时间，人工呼吸设备将呼气压力减小到低压力水平。在激活自动释放功能性时，在呼出期间从流量的变化过程中确定减压的持续时间。当所激活的自动释放功能性的情况下，使从上压力水平到下压力水平的变换与生物或患者的自主呼吸同步。

44、在人工呼吸形式spn-cpap/ps中，人工呼吸设备支持具有连续正压水平的自主呼吸。可以选择压力支持。在压力支持下，生物或患者在peep水平上的吸入努力分别触发压力支持的人工呼吸冲程。一旦吸气流量未超过最大吸气流量的份额或者支持的持续时间超过最大吸气时间，就结束压力支持。

45、在人工呼吸形式spn-cpap/vs中，人工呼吸设备支持具有连续正压水平的自主呼吸。可以选择容量支持。在容量支持下，生物或患者在peep水平上的吸入努力分别触发容量支持的人工呼吸冲程。通过对触发条件的设定来同步吸入努力。一旦吸气流量未超过最大吸气流量的份额或者支持的持续时间超过最大吸气时间，就结束容量支持。

46、在人工呼吸形式spn-pps中，人工呼吸设备与患者努力成比例地增强生物或患者的自主呼吸。如果患者剧烈呼吸，则人工呼吸设备以高压力支持作出反应。如果患者浅呼吸，则人工呼吸设备以低压力支持作出反应。在缺乏自主呼吸时，也取消机器支持。在pps时支持的程度是可设定的。作为对人工呼吸设备的另一设定可能性应该提及通常也称为autoflow的容量保证的功能性。如果这样的设定被激活，则人工呼吸设备以下降的流量进行计量。以这种方式，可以避免人工呼吸压力的峰值。一旦患者一起自主吸入，人工呼吸设备就供应附加量的呼吸气体。

47、可以分别仍然针对在生物处的单独使用通过由用户可设定的人工呼吸参数来配置人工呼吸形式。

48、下面的表格3和4示出可以在容量控制或压力控制式人工呼吸形式中设定的一些参数。

49、 vc-simv cv-cmv vc-ac vc-mmv 吸气氧浓度 <![cdata[fio₂]]> x x x x 潮气量 vt x x x x 吸气持续时间 ti x x x x 人工呼吸频率(rr) f x x x x 流量(flow) v' x x x x 最大压力 pmax x x x x 呼气末正压 peep x x x x 压力支持 <![cdata[δp_supp]]> x x

50、表格 3

51、

52、表格4

53、通过识别吸入相或吸气相开始的时间点连同适配于吸气相的持续时间的刺激的持续时间可以避免在呼出期间或在呼气相中的刺激。

54、结合在利用相关的所应用的人工呼吸形式进行人工呼吸期间选择和设定的人工呼吸参数从对人工呼吸形式的认识中得出的信息可以结合压力传感器和/或流量传感器的数据或信号在时间变化过程中例如鉴于合理性被检验或者被彼此同步并且对于刺激和刺激的时序(timing)被考虑。

55、从而，例如在容量控制式人工呼吸形式的情况下提供的关于吸气人工呼吸压力(pinsp)的变化的信息可以被用作关于刺激的效果的反馈(feedback(反馈))，用于对刺激进行后续适配。

56、从而例如在压力控制式人工呼吸形式的情况下提供的关于吸气流量(flowinsp)的变化的信息可以被用作关于刺激的效果的反馈(feedback(反馈))，用于对刺激进行后续适配。

57、从而例如在容量控制式人工呼吸形式的情况下提供的关于吸气流量(flowinsp)的变化的信息可以被使用用于在时间上使刺激和呼吸或人工呼吸同步。

58、在此，关于吸气流量(flowinsp)的变化的信息可以包括在将刺激作用于生物之前、期间和之后随着时间的推移吸气流量(flowinsp)以及从中借助于在时间上积分确定的吸气容量的典型模式。

59、从而，例如在压力控制式人工呼吸形式的情况下提供的关于吸气人工呼吸压力(pinsp)的变化的信息可以被使用用于在时间上使刺激和呼吸或人工呼吸同步。在此，关于吸气人工呼吸压力(pinsp)的变化的信息可以包括在将刺激作用于生物之前、期间和之后随着时间的推移人工呼吸压力(pinsp)的典型模式。

60、在具有容量控制式人工呼吸的人工呼吸形式中，使用关于吸气流量(flow)的信息，用于使刺激的时序(timing)与人工呼吸周期同步。在容量控制式人工呼吸中，流量的信号是特征性的；在吸气开始时，得出流量的信号的陡峭升高，而在接近吸气结束时得出吸气流量(flow)的信号的陡峭下降。由于人工呼吸设备利用在容量控制式人工呼吸中控制人工呼吸致力于在很大程度上保持流量(flow)恒定，因此流量以及因此还有指示吸气流量的信息或信号不能被看作用于识别刺激对膈肌(diaphragm)的影响。与此不同地，人工呼吸压力以及因此还有指示吸气人工呼吸压力的信息或信号可以被用于识别膈肌的激活或活动。在人工呼吸设备处的表示中，这对于用户来说例如在人工呼吸压力的表示中以及在所确定的和显示的潮气量(vt)的增加中可以变得是可见的。而在容量控制式人工呼吸期间，流量的信号对于人工呼吸设备上的显示不太令人十分感兴趣，相反地，流量的信号对于人工呼吸设备和刺激设备之间的同步是重要的。

61、根据本发明的第一方面，在根据本发明的用于执行神经系统的刺激用以对生物进行人工呼吸的方法中使用关于生物的人工呼吸状态或关于人工呼吸设备的运行状态的所提供的信息、数据和/或所提供的测量值。信息在此以至少一个信息的形式被提供。在此可以基于信息设计刺激的执行以及刺激的执行的适配。在本发明的上下文中，信息被理解为所提供的数据、测量值，所述数据、测量值可以具有关于人工呼吸设备的运行状态的信息内容以及关于生物的人工呼吸状态的信息内容。

62、例如，诸如压力传感器、流量传感器之类的传感器的测量值属于此。

63、传感器在此可以被构造为人工呼吸设备(beatmungsrichtung)的元件、以及可以被构造为测量设备的元件或刺激设备的元件。

64、人工呼吸设备可以例如被构造为重症监护人工呼吸机、急救人工呼吸机、转运人工呼吸机、新生儿人工呼吸机或麻醉机。

65、关于生物的人工呼吸状态的信息此外可以由被设计用于检测关于健康状态、尤其是生物的肺部的状态以及人工呼吸状态的测量值、参数或其他数据的设备来提供。

66、例如用于成像分析或诊断的设备、用于血液分析或诊断的设备、用于血气分析或诊断的设备、用于确定血液中的氧饱和度或氧浓度的设备、用于确定呼吸气体中的氧浓度的设备、用于血液中的二氧化碳饱和度或二氧化碳浓度的设备、用于有创或无创血压测量的设备属于此。用于成像分析或诊断的设备例如是用于电阻抗断层扫描的设备或eit系统、用于磁共振断层扫描(mri)的设备、用于计算机断层扫描(ct)的设备、用于超声成像的设备。

67、例如可以

68、-借助于通过用户的数据输入，

69、-借助于直接来自人工呼吸设备的数据接口，

70、-借助于与具有到医院管理系统或患者数据管理系统的耦合的数据网络的数据接口，

71、-借助于所提供的信息、数据或测量值的评估

72、提供关于生物的人工呼吸状态或关于人工呼吸设备的运行状态的信息。

73、通过用户的数据输入可以用于提供关于人工呼吸设备的运行状态的信息。人工呼吸设备的运行状态尤其是由人工呼吸设备的设定或参数化来表征。属于此的尤其是由用户选择的设定：人工呼吸设备是在具有压力控制式人工呼吸模式的运行状态下还是在具有容量控制式人工呼吸模式的运行状态下被运行。此外，也可以将人工呼吸形式的类型、诸如用于对成人进行人工呼吸的人工呼吸形式、诸如用于对儿童、早产儿或新生儿进行人工呼吸的人工呼吸形式(新生儿人工呼吸形式)、尤其是应用高频人工呼吸(hf通气)的人工呼吸形式算作这样的设定或参数化，所述设定或参数化可由用户选择。

74、通过用户的数据输入此外可以用于提供个人信息、诸如患者或生物的一般素质和体质、年龄、身高、体重、性别、症状、病程、既往疾病、诊断、化验结果。

75、与人工呼吸设备的数据接口此外可以用于提供个人信息、诸如患者或生物的一般素质和体质、年龄、身高、体重、性别、症状、病程、既往疾病、诊断、化验结果。

76、与数据网络、例如与医院管理系统或患者数据管理系统的数据接口此外可以用于提供个人信息、诸如患者或生物的一般素质和体质、年龄、身高、体重、性别、症状、病程、既往疾病、诊断、化验结果。

77、与人工呼吸设备的数据接口可以提供关于人工呼吸设备的运行状态或运行情形的信息和/或测量值。

78、可以例如从诸如吸气和/或呼气人工呼吸压力的压力测量值和/或压力/时间变化过程、流量测量值(flow)、流量/时间变化过程、容量测量值、容量/时间变化过程之类的测量值中导出指示人工呼吸设备的运行状态或运行情形的信息。在此，一方面可以基于在人工呼吸设备中或人工呼吸设备处布置或分配的压力传感器系统和/或流量传感器系统来获取测量值。

79、然而，在替代的设计方案中，还可以使用在人工呼吸设备之外例如在测量设备中或作为刺激设备的元件布置或分配的压力传感器系统和/或流量传感器系统用于在测量技术上检测吸气和/或呼气人工呼吸压力、吸气和/或呼气人工呼吸压力的压力/时间变化过程、流量测量值(flow)、流量/时间变化过程、容量测量值和/或容量/时间变化过程。

80、与测量设备、刺激设备或人工呼吸设备的数据接口可以提供关于生物的人工呼吸的情形的信息和/或测量值、诸如吸气和/或呼气人工呼吸压力的压力测量值和/或压力/时间变化过程、流量测量值(flow)、流量/时间变化过程、容量测量值、容量/时间变化过程。

81、与医院管理系统或患者数据管理系统的数据接口可以用于提供个人信息、诸如患者或生物的一般素质和体质、年龄、身高、体重、性别、症状、病程、既往疾病、诊断、化验结果。

82、以下列表包括(在不要求完整性的情况下)具有关于人工呼吸设定、与人工呼吸设备的运行状态相关联的报警的信息的组，所述信息可以分别单独地以及以彼此组合的方式形成大量实施方式：

83、o人工呼吸形式的类型，诸如容量控制或压力控制式人工呼吸形式，

84、o用于成人、儿童、新生儿、早产儿的人工呼吸模式的类型

85、(新生儿人工呼吸模式、hf人工呼吸形式)，

86、o呼吸气体的供给方式，诸如气管内导管、无创呼吸面罩、气管造口，

87、o人工呼吸设备的人工呼吸设定或参数，诸如

88、-人工呼吸频率(rr)，

89、-潮气量(vt)，

90、-分钟通气量(mv)，

91、吸气与呼气比例(i:e比率)，

92、-呼吸容量，

93、-气道压力，

94、-吸气人工呼吸压力，

95、-呼气人工呼吸压力，

96、-呼气末正压(peep)，

97、o吸气人工呼吸压力的上升沿开始或结束的时间点，

98、o吸气人工呼吸压力的平台阶段开始或结束的时间点，

99、o吸气氧浓度(fio2)，

100、o呼气二氧化碳浓度(etco2)，

101、o具有

102、-分钟呼气量，

103、-气道压力，

104、-吸气o2浓度，

105、-呼气末co2浓度，

106、-容量监控，

107、-呼吸急促监控的上限，

108、-呼吸暂停警报时间的时间范围监控，的上限和下限的用于通过人工呼吸设备报警的设定极限、报警、报警设定

109、o在超过/未超过上限/下限和预先给定的时间范围时的消息、提示或报警。

110、此外，至少一个信息还可以包括关于生物或患者的特性的信息、诸如一般素质和体质、年龄、身高、体重、性别、症状、病程、既往疾病、诊断、化验结果。

111、根据本发明，基于指示呼吸或人工呼吸的状态和/或人工呼吸设备的运行状态的至少一个信息或这些信息中的至少一个产生刺激信号用于执行刺激用以影响生物的神经系统。

112、在该方法的一种特别优选的实施方式中，利用借助于刺激信号执行刺激以影响生物的神经系统来刺激和影响膈神经。在此，基于至少一个信息，对膈神经的刺激和影响进行控制并且使其与生物的呼吸活动或与生物的呼吸活动或人工呼吸的触发同步。该至少一个信息指示人工呼吸形式的类型。进行刺激的控制和同步，使得如果至少一个信息指示人工呼吸以容量控制式人工呼吸形式被执行，则一起包括指示流量或容量的信息。

113、在容量控制式人工呼吸形式的情况下，流量的时间信号变化过程特别适用于将刺激的执行定向于此，因为该变化过程在容量控制式人工呼吸的情况下基本上被构造为矩形的，并且该变化过程和人工呼吸压力的信号变化过程于是由此在与人工呼吸系统中的流阻以及患者的肺部的情形相互作用中得出。

114、进行刺激的控制和同步，使得如果至少一个信息指示人工呼吸以压力控制式人工呼吸形式被执行，则一起包括指示人工呼吸压力的信息和/或一起包括指示流量或容量的信息。

115、在压力控制式人工呼吸形式的情况下，不仅人工呼吸压力的时间信号变化过程以及流量的时间信号变化过程都适用于将刺激的执行定向于此，因为两个变化过程在压力控制式人工呼吸的情况下在吸气相开始时基本上被构造为矩形的。

116、在人工呼吸的过程中和在刺激的过程中，在一种优选的实施方式中，可以基于人工呼吸的过程中信息的变化来适配刺激的方式以影响神经系统。

117、实施方式示出可以以何种方式设计刺激的执行以影响生物的神经系统。实施方式示出可以如何借助于刺激信号来选择、激活或去活刺激设备处的运行方式

118、-用于在跟随模式的第一运行方式下运行，

119、-用于在引导模式的第二运行方式下运行。

120、其他实施方式示出可以如何基于至少一个信息在具有压力控制式人工呼吸形式的运行状态下对生物进行人工呼吸并且在此可以如何通过刺激信号激活具有刺激设备处的跟随模式的第一运行方式或具有刺激设备处的引导模式的第二运行方式。

121、其他实施方式示出可以如何基于至少一个信息在具有容量控制式人工呼吸形式的运行状态下对生物进行人工呼吸并且在此可以如何通过刺激信号激活具有刺激设备处的跟随模式的第一运行方式或具有刺激设备处的引导模式的第二运行方式。

122、在下面现在根据实施方式更详细地解释各种方面、特点和在“跟随模式”(跟随-模式，follow-mode,follow mode)和“引导模式”(引导-模式，lead-mode,lead mode)之间的差异。

123、在跟随模式下，刺激设备的刺激或控制遵循人工呼吸模式，所述人工呼吸模式由人工呼吸设备或患者或生物的吸入触发预先给定。为了执行刺激，需要传感器、优选地压力传感器和/或流量传感器的信息，以便确定人工呼吸设备的活动或在人工呼吸的过程中由生物引起的自主呼吸活动。在该跟随模式下，人工呼吸设备的活动、自主呼吸活动仅以轻微的方式受影响。

124、在引导模式下，人工呼吸设备利用人工呼吸流程的设计而遵循由刺激设备或生物的吸入触发预先给定的刺激。为此，可以使用在人工呼吸设备(beatmungsrichtung)处触发人工呼吸冲程的常用功能，以便在人工呼吸设备侧对生物的经刺激的吸入努力作出反应。例如，流量触发(flow trigger)以及压力触发(druck trigger)属于此。

125、从而例如以下实施方式可以在跟随模式下被构造，其中在通过生物开始吸入之后、在吸入触发之后或在通过人工呼吸设备发起吸入相之后激活刺激信号。

126、这样的吸入触发使得能够识别吸气相的开始或者识别由生物引起的开始的吸入活动。在此，这种类型的识别可以借助于基于超过吸气人工呼吸压力或吸气流量的阈值的识别来进行。

127、可以基于识别未超过吸气人工呼吸压力或吸气流量的阈值来识别吸气相的结束。在此，流量保持在正范围内，也即在吸气到直接紧随的呼气之间呼吸气体流动的方向翻转尚未发生。根据这样的实施方式的第一运行方式可以被称为所谓的跟随模式(follow-mode)。在跟随模式下，刺激实时地(realtime)遵循由人工呼吸设备或生物的吸气触发预先给定的人工呼吸模式。

128、在跟随模式下，刺激实时地同步跟随人工呼吸压力的吸气边沿的升高，并且一旦吸气暂停开始或每当人工呼吸设备已经停止供给呼吸气体的吸气量时立即被结束。然后在吸气暂停期间，不进行激励用于借助于刺激来激活生物或患者的吸入努力。为了在跟随模式下进行刺激需要传感器的信号可供使用。该信号使得能够识别：哪个呼吸活动是由生物引起的以及哪个呼吸活动是由人工呼吸设备引起的。压力传感器的信号以及附加地还有流量传感器的信号优选地可供使用。这样的传感器系统可以有利地被设计为所谓的“流量/压力传感器系统”的组合。这样的传感器系统可以是人工呼吸设备的一部分以及可以是附加地引入相对于生物的呼吸气体供给和/或带走中的测量设备的一部分。可以通过以下方式在压力控制式人工呼吸中以及在容量控制式人工呼吸中实施跟随模式：

129、对于压力控制式人工呼吸，为了识别吸气相的结束，要么在流量的时间变化过程中在该过程中的升高通过为此设置的和对此适用地构造的流量传感器系统来确定，要么借助于从人工呼吸设备到刺激设备的数据交换来提供。

130、对于容量控制式人工呼吸，为了识别其吸气相的结束，要么压力升高通过为此设置的和对此适用地构造的压力传感器系统来确定，要么借助于从人工呼吸设备到刺激设备的数据交换来提供。

131、以下流程用于阐明在压力和/或容量控制式人工呼吸的情况下在跟随模式下用于刺激的数据交换。在跟随模式下，刺激设备遵循由人工呼吸设备预先给定的人工呼吸节奏。

132、跟随模式

133、·通过人工呼吸设备的预设：

134、o具有人工呼吸频率(rr＝respiratory rate(呼吸速率))以及吸气与呼气比例(i:e比率)的人工呼吸节奏

135、在容量控制式人工呼吸的情况下：容量和流量，

136、在压力控制式人工呼吸的情况下：人工呼吸压力，

137、·在容量控制式人工呼吸的情况下刺激设备的贡献

138、o刺激设备使用指示吸气流量的数据，例如吸气流量传感器的数据或测量值，用于识别超过流量阈值用以启动吸气相的人工呼吸压力的矩形变化过程并且用于识别未超过另一流量阈值用以结束具有流量的矩形变化过程的吸气相。

139、·在容量控制式人工呼吸中刺激的结果：

140、与在吸气相开始时不应用刺激的情况下执行人工呼吸相比，刺激设备的贡献导致气道压力的降低，

141、·在压力控制式人工呼吸的情况下刺激设备的贡献：

142、刺激设备使用指示吸气人工呼吸压力的数据，例如吸气压力传感器的数据或测量值，用于识别超过压力阈值用以启动吸气相的人工呼吸压力的矩形变化过程并且用于识别未超过另一压力阈值用以结束具有人工呼吸压力的矩形变化过程的吸气相。在一种替代的设计方案中，刺激设备可以使用指示吸气流量的数据，以便识别吸气相的开始并且根据标准确定吸气相的结束。

143、这样的标准可以例如被构造为所谓的“循环关闭(cycling off)标准”，所述循环关闭标准描述给出当前在测量技术上检测的流量下降到例如最大吸气流量的值的大约15％至25％的状态。这对应于具有在吸气相的进展期间大约用期望量的呼吸气体填充的肺的情形。

144、·在压力控制式人工呼吸的情况下刺激的结果：

145、与在吸气相开始时不应用刺激的情况下执行人工呼吸相比，刺激设备的贡献导致吸气气体量的量的增加。

146、根据一种优选的实施方式，当在容量控制式人工呼吸形式下结合神经系统的刺激来执行人工呼吸以在跟随模式下的第一运行方式中触发生物的呼吸努力时，作为吸入触发可以使用流量传感器的信号和/或压力传感器的信号。

147、根据一种优选的实施方式，当在压力控制式人工呼吸形式下结合神经系统的刺激来执行人工呼吸以在跟随模式下的第一运行方式中触发生物的呼吸努力时，作为吸入触发可以使用流量传感器的信号和/或压力传感器的信号。

148、可以构成另一实施方式，其中在通过生物开始吸入或检测由生物引起的吸入触发之前或者在通过人工呼吸设备发起吸入相之后激活刺激信号。根据这样的实施方式的第二运行方式可以被称为所谓的引导模式(lead-mode)。在引导模式下，人工呼吸设备利用人工呼吸流程的设计方案遵循由刺激设备或生物的吸入触发预先给定的刺激。为此，可以使用在人工呼吸设备(beatmungsrichtung)处触发人工呼吸冲程的常用功能，以便在人工呼吸设备侧对生物的经刺激的吸入努力作出反应。例如，流量触发(flow trigger)以及压力触发(druck trigger)属于此。

149、以下流程用于阐明在压力和/或容量控制式人工呼吸的情况下在引导模式下用于刺激的数据交换。在引导模式下，刺激设备预先给定人工呼吸节奏。

150、引导模式

151、·通过刺激设备的预设：

152、o具有人工呼吸频率(rr＝respiratory rate(呼吸速率))以及吸气与呼气比例(i:e比率)的人工呼吸节奏

153、在容量控制式人工呼吸的情况下：容量和流量，

154、在压力控制式人工呼吸的情况下：人工呼吸压力，

155、·在容量控制式人工呼吸的情况下人工呼吸设备的贡献

156、o人工呼吸设备识别刺激的激活用以开始向患者或生物供给或输送呼吸气体的吸气流量。激活的识别或触发的识别不仅可以通过在人工人工呼吸设备和刺激设备之间的数据交换进行或者可以基于流量传感器的信号或数据进行。

157、o人工呼吸设备识别刺激的去活，用以结束呼吸气体的吸气流量的供给或输送。去活的设备或循环关闭状态的设备不仅可以通过在人工呼吸设备和刺激设备之间的数据交换进行，或者可以基于压力传感器的信号或数据进行，所述信号或数据指示在呼吸肌肉组织的激活阶段结束时人工呼吸压力的压力升高。

158、·在容量控制式人工呼吸的情况下人工呼吸设备的贡献：

159、o人工呼吸设备识别刺激的激活，用以开始激活向患者或生物提供吸气压力水平。激活的设备或触发的设备不仅可以通过在人工呼吸设备和刺激设备之间的数据交换进行或者可以基于流量传感器的信号或数据进行。

160、o人工呼吸设备识别刺激的去活，用以结束提供吸气压力水平。去活的识别或循环关闭状态的设备不仅可以通过在人工呼吸设备和刺激设备之间的数据交换进行或者可以基于流量传感器的信号或数据进行。

161、根据一种优选的实施方式，当在容量控制式人工呼吸形式下结合神经系统的刺激来执行人工呼吸以在引导模式下的第一运行方式中触发生物的呼吸努力时，作为吸入触发可以使用流量传感器的信号和/或压力传感器的信号。

162、根据一种优选的实施方式，当在压力控制式人工呼吸形式下结合神经系统的刺激来执行人工呼吸以在引导模式下的第一运行方式中触发生物的呼吸努力时，作为吸入触发可以使用流量传感器的信号和/或压力传感器的信号。

163、在此可以通过超过吸气流量(flowinsp)的阈值、通过超过吸气人工呼吸压力(pinsp)的阈值来触发在通过人工呼吸设备进行人工呼吸期间的吸入触发。在一种替代的设计方案中，可以借助于用于表面肌电图(semg)的装置来触发吸入触发。

164、可以构造该方法的优选实施方式，其中根据人工呼吸设备的运行状态或运行情形结合刺激设备的分别激活的运行方式，应用信息、数据或测量值来激活刺激信号用以刺激来影响生物神经系统。

165、对于刺激的应用而言重要的是，在可能开始呼出或呼出努力之前必须清楚且可靠地结束引起肌肉活动以发起吸入的刺激，以便在任何情况下都安全地避免在呼出期间刺激。在引导模式下，可以选择用于刺激的较长的持续时间。由此得出在刺激的形式方面变化的可能性，例如具有斜坡状升高。

166、与引导模式相比，在跟随模式下，必须等待人工呼吸设备的活动来开始吸气相，使得与引导模式相比，在跟随模式下仅较短的时间区间可供斜坡状升高的设计方案使用。此外，由于较长的持续时间可用于获得刺激的效果，所以与在跟随模式下相比可以将刺激脉冲的幅度选择得较低。在较高的人工呼吸频率下，其中刺激可以被激活而刺激不可能冒仍延伸到后续的呼气相中的风险的时间窗口比在较低的人工呼吸频率下更短。对于跟踪模式和引导模式的比较，从中得出与跟踪模式相比，引导模式还可以尤其是有利地在较高的人工呼吸频率下使用，也即例如处于每分钟15个呼吸周期以上的人工呼吸频率(rr)。

167、理想地，在引导模式下，可以在人工呼吸的进程中在呼出相结束时的时间点选择刺激的开始。呼出相的这样的结束可以例如由具有人工呼吸形式、人工呼吸频率(rr＝呼吸速率)、吸气与呼气比例(i:e比率)的人工呼吸状况(beatmungsregime)或者从流量的时间变化过程根据流动的幅度、方向和方向翻转的时间点、利用例如借助于一个流量传感器或多个流量传感器在测量技术上可检测的吸气流量(flowinsp)、呼气流量(flowexsp)以及患者流量(flowpat)被导出。

168、在流量的时间变化过程中的信号与关于具有人工呼吸形式、人工呼吸设定(rr、i:e比率)的人工呼吸状况的信息的组合也可以以以下方式被设计用于同步引导模式，即在引导模式下刺激就像利用一种“预触发”一样进行。这样的“预触发”、即应用引导模式可以在在人工呼吸的进程中在人工呼吸设备和患者的共同作用下发起的吸入触发之前以一定的时间间隔引起刺激的同步激活。吸入触发及其时间节奏可以通过从吸气相的强制地预先给定的开始时间点的时间点定期地观察人工呼吸进程以及借助于患者的流量触发或压力触发发起的吸入触发在考虑关于具有人工呼吸形式、人工呼吸频率(rr＝呼吸速率)、吸气与呼气比例(i:e比率)的人工呼吸状况的信息的情况下被确定。

169、尤其是在引导模式下应用刺激得到减少或避免人工呼吸压力的峰值数量的优点。

170、根据一种优选的实施方式，当在容量控制式人工呼吸形式下结合刺激神经系统以触发生物的呼吸努力来在引导模式下的第二运行方式中执行人工呼吸时，作为吸入触发可以使用流量传感器的信号和/或压力传感器的信号。

171、根据一种优选的实施方式，当在容量控制式人工呼吸形式下结合刺激神经系统以触发生物的呼吸努力来在引导模式下的第二运行方式中执行人工呼吸时，作为吸入触发可以使用流量传感器的信号和/或压力传感器的信号。

172、可以构造该方法的优选实施方式，其中根据人工呼吸设备的运行状态或运行情形结合刺激设备的分别激活的运行方式，应用信息、数据或测量值来激活刺激信号用以使刺激或刺激设备和人工呼吸设备同步。

173、为了同步，如果流量传感器或指示流向患者的流量或流的信号或数据可供使用，则不仅在压力控制式人工呼吸形式中而且在容量控制式人工呼吸形式中都是有利的。从而例如在一种特别有利的设计方案中，可以基于流量传感器的信号的阈值比较开始吸气相并且基于循环关闭标准结束。根据人工呼吸形式，为了应用阈值比较，于是在容量控制式人工呼吸的情况下使用流量传感器或在压力控制式人工呼吸的情况下使用压力传感器。

174、根据人工呼吸形式，为了应用循环关闭标准，于是在容量控制式人工呼吸的情况下使用流量传感器或在压力控制式人工呼吸的情况下使用压力传感器。

175、指示当前激活哪种人工呼吸形式的至少一个信息可以例如作为借助于手动输入的数据输入或在人工呼吸设备的数据交换中被提供。

176、优选地可以借助于用户接口(gui、键盘、触摸板)在刺激设备处构造数据输入。在刺激设备和人工呼吸设备之间的数据交换可以借助于数据接口(usb、以太网)和数据线路或者也可以在网络联合体(pan、lan、wlan、蓝牙)中有线或无线地来构造。

177、在一种优选的实施方式中，如果信息指示以容量控制式人工呼吸的人工呼吸形式进行人工呼吸，则在执行刺激时包括吸气流量测量的测量值。这种包括一方面用于识别吸入的开始，另一方面也用于确定在吸入期间的以下时间点：在所述时间点期望量的呼吸气体已流入生物或患者的肺部中。自该时间点起，于是不应该进一步继续刺激，以便避免肺部的可能过膨胀。

178、在一种优选的实施方式中，如果信息指示以压力控制式人工呼吸的人工呼吸形式进行人工呼吸，则在执行刺激时包括吸气人工呼吸压力的测量值。

179、这种包括一方面用于识别吸入的开始，另一方面也用于确定在吸入期间的以下时间点：在该时间点在生物或患者的肺部中存在期望的压力水平。自该时间点起，于是不应该进一步继续刺激，以便避免肺部的可能过膨胀。

180、为了在引导模式下应用刺激设备，优选地设计具有流量传感器系统和压力测量传感器系统的人工呼吸设备，以便识别刺激。这能够借助于如也用于识别自主呼吸活动的人工呼吸设备处的常用触发识别来实现，因为借助于肌肉刺激发起的呼吸与自主呼吸活动是非常可对比的。

181、可以构造该方法的优选实施方式，所述优选的实施方式使得能够评价刺激的效果。例如可以通过以下方式定量地评价刺激的效果，即将借助于刺激通过自主呼吸努力发起的容量与由人工呼吸设备强制性地添加到呼吸中的容量进行比较。由此可以构成商，所述商可以代表刺激量的度量。例如还可以在容量控制式人工呼吸形式的情况下根据在流量(flow)的时间变化过程中的偏差来定量地评价刺激的效果、即通过肌肉活动发起的努力或呼吸活动或呼吸功占生物的呼吸和人工呼吸的总效果的份额。例如可以在容量控制式人工呼吸形式的情况下根据在人工呼吸压力的时间变化过程中的偏差来定量地评价刺激的效果、即通过肌肉活动发起的努力或呼吸活动或呼吸功占生物的呼吸和人工呼吸的总效果的份额。

182、为了评定偏差，优选地需要具有和没有刺激的呼吸周期。在引导模式下，可以使用人工呼吸设备的压力/和流量传感器系统用于识别刺激并且从而还识别对压力/和/或流量的测量值和时间变化过程的所属效果。

183、为了评价借助于刺激设备引起的效果，如果刺激设备有关于人工呼吸设备的运行状态和/或人工呼吸的状态的至少一个信息可供使用或者得以提供，例如关于以下：人工呼吸设备是在压力控制式人工呼吸形式中还是在容量控制式人工呼吸形式中处于运行中。用于设计刺激的效果的检验的另一可能性可以通过在腹部的区域中布置在患者的皮肤表面上的用于表面肌电图(semg)的感测装置来设计。从而可能的是，在测量技术上检测先前借助于刺激激活的肌肉组织、肌肉群或肌肉的活动的程度。

184、可以构造该方法的优选实施方式，所述优选实施方式使得能够在人工呼吸的进程中从跟随模式下的刺激切换到引导模式下的刺激。这样的切换例如可以被设计为迭代转变，其中基于对流量和人工呼吸压力的信号观察和关于具有人工呼吸频率(rr＝呼吸速率)和吸气与呼气比例(i:e比率)的人工呼吸节奏跨越人工呼吸周期的序列连续递增地增加刺激的开始时间点相对于从观察和信息中确定或估计的吸气相的开始时间点的时间间隔。借助于对流量、人工呼吸压力的信号观察，在此可以防止：在呼出的时相触发刺激，并且从而可能设计从跟随模式下的刺激到引导模式下的刺激的安全转变。从跟随模式变换到引导模式中的另一可能性可以通过以下方式来构造，即在跟随模式下的刺激期间——代替增量地接近——在所选择的、事先从流量、人工呼吸压力的信号观察和关于具有人工呼吸频率(rr＝呼吸速率)和吸气与呼气比例(i:e比率)的人工呼吸节奏的信息中估计的或随机选择的时间点以“测试机动”类型发起引导模式下的刺激。通过流量、人工呼吸压力的信号观察结合关于具有人工呼吸频率(rr＝呼吸速率)和吸气与呼气比例(i:e比率)的人工呼吸节奏的信息，于是可以监控并且评价“测试机动”的成功，并且可以结束刺激，在跟随模式下或以变换到引导模式的方式继续刺激。

185、可以构造该方法的优选实施方式，所述优选实施方式使得能够自动识别由人工呼吸设备应用的人工呼吸形式。尤其是，这样的实施方式使得能够如下区分：人工呼吸设备是否在具有压力控制式人工呼吸形式或容量控制式人工呼吸形式的运行方式下被使用。例如可以：

186、·借助于对压力/和/或流量的时间变化过程的分析连同与对于压力控制式或容量控制式人工呼吸形式典型的时间变化过程的比较，

187、·借助于执行机动

188、来自动识别由人工呼吸设备应用的人工呼吸形式。

189、对信号或信号变化过程(压力、流量)中的哪一个随时间遭受较少波动的分析于是可以被使用来标识在执行人工呼吸时“主导的参量”、即压力或流量。

190、例如可以借助于将干扰叠加到人工呼吸上来设计用于自动或自动化地识别由人工呼吸设备应用的人工呼吸形式的合适的机动从而，可以诱发借助于气道阻力的增加对人工呼吸的影响或者借助于所谓的阻塞对气道的暂时闭塞。气道阻力的增加从而在压力控制式人工呼吸情况下导致流量的减少。气道阻力的增加从而在容量控制式人工呼吸的情况下导致人工呼吸压力的增加。气道阻力的减少以与之相反的方式引起所提到的效应。通常，这样的机动借助于人工呼吸设备被执行或者可以被执行，其中在当前情况下应该注意的是，将会相对于通过刺激设备对人工呼吸设备处的机动的诱发优先在刺激设备和人工呼吸设备之间的数据交换以交换信息：人工呼吸设备当前是在具有压力控制式人工呼吸形式还是具有容量控制式人工呼吸形式的运行方式中被使用。设计合适的机动的另一可能性将会是以肌肉努力或呼吸功或呼吸活动的加性增加或肌肉努力的减法减少的效果施加信号叠加。

191、增加的肌肉努力在压力控制式人工呼吸之下导致吸气流量的增加以及导致在容量控制式人工呼吸的情况下气道压力的压力降低。这样的机动可以在人工呼吸设备的吸气相期间以短的持续时间、例如在持续时间<0.5s内被执行。吸气相的开始可以优选地利用流量传感器进行，所述流量传感器——如先前已经描述的——然后被构造为测量识别的元件，所述测量设备布置在对生物的吸入气体供给装置中或对生物的吸入气体供给装置处。这样的流量传感器为了在人工呼吸设备与刺激之间或在不仅在跟随模式下而且在引导模式下执行利用刺激支持的人工呼吸之间的同步是有利的，并且有助于执行的鲁棒设计。

192、其他实施方式可以示出设计方案：对人工呼吸设备处的人工呼吸设定或人工呼吸参数的设定可以如何作用于刺激设备的运行方式的设计方案。

193、从而，例如人工呼吸压力的压力/时间变化过程可以与特征参量、诸如人工呼吸频率(rr)、潮气量(vt)、分钟通气量(mv)、吸气与呼气比例(i:e比率)、气道压力、呼吸容量、吸气压力的上升沿开始的时间点、吸气压力的上升沿结束的时间点、吸气人工呼吸压力的平台的开始的时间点、吸气人工呼吸压力的平台结束的时间点一起可以被用作数据库：是在引导模式下还是在跟随模式下在运行方式中利用触发生物的呼吸努力进行神经系统的刺激。

194、其他实施方式示出设计方案：可以如何使用关于生物的信息、诸如一般素质和体质、年龄、身高、体重、性别、症状、病程、既往疾病、诊断、化验结果可用于：是在引导模式下的运行方式中还是在跟随模式下的运行方式中利用触发生物的呼吸努力实施神经系统的刺激。

195、其他实施方式示出设计方案：可以如何使用关于呼吸气体的供给的方式的信息、例如借助于气管内导管、无创呼吸面罩、鼻插管或气管造口用于：是在引导模式下还是在跟随模式下在运行方式中利用触发生物的呼吸努力进行神经系统的刺激。

196、其他实施方式示出设计方案：报警、警报消息、提示消息、警报设定或警报极限可以如何引起激活刺激信号以控制刺激。例如，警报消息可以被使用来在存在警报情形时或在错误情形中将刺激从引导模式切换到跟随模式，直至警报或错误情形被消除。因此，跟随模式也可以表示用于引导模式的一种安全“备用模式”。

197、从而，例如指示血液中的氧饱和度下降到预先给定的下阈值以下的报警可以引起借助于刺激信号激活刺激。

198、从而，例如指示呼出气体中的二氧化碳浓度升高到预先给定的上阈值之上的报警可以引起借助于刺激信号激活刺激。

199、从而，借助于刺激信号可以例如在执行和/或设计刺激时考虑指示呼出气体中的二氧化碳浓度下降到预先给定的下阈值以下的报警。例如呼出气体中的二氧化碳浓度的下降可以指示：利用供给氧气并且排出二氧化碳在肺部中的气体交换受到干扰。可能的原因可能是：例如利用人工呼吸频率(rr)和吸气与呼气比例的设定来执行人工呼吸，这可能导致所谓的死腔通气，即大部分在人工呼吸软管系统和气管内导管的容量中进行换气，而肺部无值得一起的参与。因此，得出呼出气体中的二氧化碳的浓度下降。

200、从而，例如指示分钟通气量(mv)下降到预先给定的下阈值以下或分钟通气量(mv)超过预先给定的上阈值的报警可以引起借助于刺激信号激活刺激。

201、从而，例如指示潮气量(vt)下降到预先给定的下阈值以下的报警可以引起借助于刺激信号激活刺激。

202、其他实施方式示出设计方案：警报消息、提示消息、警报设定或警报极限可以如何引起刺激信号的去活以控制刺激。

203、从而，例如指示吸气人工呼吸压力或气道压力(paw)超过预先给定的上阈值以上的报警可以引起对于该次呼吸去活(停止)刺激或结束借助于刺激信号对其他刺激的执行。

204、从而例如指示潮气量(vt)超过预先给定的上阈值以上的报警可以引起对于该次呼吸去活(停止)刺激或结束借助于刺激信号对其他刺激的执行。

205、从而，例如指示分钟通气量(mv)超过预先给定的上阈值以上的报警可以引起对于该次呼吸去活(停止)刺激或结束借助于刺激信号对其他刺激的执行。

206、在下面的表格5中附带一些典型警报极限的列表。

207、 参数 描述 分钟通气量 <![cdata[mv_high]]> 监控上限值 分钟通气量 <![cdata[mvl_ow]]> 监控下限值 潮气量 <![cdata[vt_high]]> 设定/监控上限值 潮气量 <![cdata[vtl_ow]]> 设定/监控下限值 气道压力 <![cdata[p_aw]]> 监控上限值 人工呼吸频率 f,rr 设定/监控上限值 呼吸暂停时间窗口 <![cdata[t_apn]]> 监控时间范围 潮气末二氧化碳浓度 <![cdata[etco_{2_high}]]> 监控上限值 潮气末二氧化碳浓度 <![cdata[etco_{2_low}]]> 监控下限值

208、表格5

209、表格1、表格2、表格3、表格4、表格5以适配于专利申请中的描述的形式从申请人的使用说明书(instruction for use)中提取，并且表示与人工呼吸形式、人工呼吸设定、人工呼吸参数和报警相关联的示例性现有技术。该仪器拥有名称“infinity acute caresystem–evita infinity v500”。人工呼吸形式的命名和名称在各种人工呼吸设备的使用说明书中可以彼此不同，在例如在重症监护中应用人工呼吸机时从术语的其普遍性中得出在强制人工呼吸形式和具有自主呼吸支持的人工呼吸形式方面的差异、以及在具有压力控制或压力调节的人工呼吸形式和具有容量控制或容量调节的人工呼吸形式方面的差异。

210、实施方式创造关于信息提供的方式以及用于从传感器的数据和/或测量数据中导出和/或推导信息的可能性。可以指示人工呼吸参数、人工呼吸设定、设定极限、报警、用于通过人工呼吸设备报警的具有上限或下限的警报设定、人工呼吸模式或人工呼吸形式的类型、呼吸气体的供给的方式、关于生物的特性的信息的至少一个信息可以例如借助于手动输入或例如也借助于数据接口被提供。

211、例如可以从被构造用于检测气道压力的压力传感器的测量数据中导出至少一个信息：哪种类型的人工呼吸模式或哪种人工呼吸形式被激活或者给出哪种方式的呼吸气体供给。

212、例如，可以从被构造用于检测对生物供给和/或带走的呼吸气体量的流量传感器的测量数据中导出至少一个信息：哪种类型的人工呼吸模式或人工呼吸形式被激活或者给出哪种方式的呼吸气体供给。

213、可以例如与被构造用于检测气道压力的压力传感器的测量数据相结合地从被构造用于检测对生物供给和/或带走的呼吸气体量的流量传感器的测量数据中导出至少一个信息：哪种类型的人工呼吸模式或人工呼吸形式被激活或者给出哪种方式的呼吸气体供给。

214、根据本发明的方法还可以作为计算机程序或计算机程序产品来提供，使得本技术的保护范围同样延伸到计算机程序产品和计算机程序上。如果在计算机、处理器或可编程硬件部件上执行程序代码，则具有程序代码的计算机程序或计算机程序产品能够实现根据本发明的方法的执行。

215、上面关于作为本发明的第一方面要求保护的方法描述了该问题的解决方案。在此情况下提及的特征、优点或替代实施方式同样可以被转用到其他要求保护的主题上并且反之亦然。对于根据本发明的方法描述的优点可以利用根据本发明的设备以及设备的所描述的实施方式以相同或相似的方式来实现。此外，该方法的所描述的实施方式以及其特征和优点可以被转用到设备上，以及设备的所描述的实施方式也可以被转用到方法上。该方法的对应的功能特征在此通过对应的具体模块、尤其是通过硬件组件(μc、dsp、mp、fpga、asic、gal)来构造，所述模块可以例如以计算机、一个处理器、多个处理器(μc、μp、dsp)的形式或以由处理器处理的存储区域中的指令的形式来实现。

216、从而得出本发明的另一方面，所述另一方面根据本发明通过用于执行用于对神经系统执行刺激以对生物进行人工呼吸的方法的设备所提出的任务。

217、适用于执行该方法的该设备被设计用于执行该方法以及也分别单独地或组合地执行在实施方式中描述的其他步骤。

218、为此，该设备可以具有控制单元、数据输入单元、数据输出单元。

219、从而例如可以借助于数据输入单元提供信息、数据、测量值或用户的输入，并且可以通过数据输出单元产生和提供刺激信号。

220、可以例如通过控制单元来协调和处理信息、数据。

221、控制单元为此具有用于进行数据处理、计算和流程操纵的元件，诸如微控制器(μc)、微处理器(μp)、信号处理器(dsp)、逻辑组件(fpga、pld)、存储组件(rom、ram、sd-ram)及其组合变型方案，例如以“嵌入式系统”的形式，所述元件共同地彼此设计并且彼此适配并且通过编程来设计，用于执行数据处理。

222、数据输入单元被构造用于提供信息、测量值、数据、数据量或者用于借助于接口读入信息、测量值、数据或数据量。

223、数据输入单元优选地具有接口元件，诸如放大器、a/d转换器、用于过压保护(esd保护)的构件、逻辑元件和用于有线或无线地接收数据和信号的其他电子部件以及适配元件、诸如用于适配信号和数据以在控制单元中进一步处理的代码或协议转换元件。

224、数据输出单元被构造用于产生并且提供刺激信号或输出信号。

225、刺激信号优选地被设计为直接借助于数据线路或经由接口、总线系统(rs232、can总线、i2c总线、spi、usb、scsi、ieee488)、网络系统(以太网、lan、wlan))被构造用于控制刺激设备的信号。输出信号优选地作为视频信号(例如视频输出、分量视频、s-视频、hdmi、vga、dvi、rgb)被设计用于在与输出单元无线或有线(wlan、蓝牙、wifi)连接的显示单元上或在输出单元本身上实现图形、数字或图片表示。

226、根据本发明的另一方面，所提出的任务通过具有数据输入单元、具有控制单元、具有数据输出单元、具有刺激设备和具有测量设备的系统来解决。测量设备包括至少一个压力传感器和至少一个流量传感器。测量设备被构造用于检测流量传感器的测量值并且用于检测压力传感器的测量值。测量设备被构造用于向控制单元提供指示人工呼吸压力和/或流量的信息。

227、数据输入单元被构造用于向控制单元提供至少一个信息。

228、控制单元被构造用于基于至少一个信息产生刺激信号。

229、数据输出单元被构造用于向刺激设备提供刺激信号。

230、刺激设备基于并且考虑至少一个信息被构造用于借助于刺激信号执行刺激。

231、在实施方式中，至少一个信息可以包括如先前在本发明的描述的范围中针对根据本发明的方法的方面所描述的其他设备的测量值或数据。在这一点上，因此仅简短地解释与这些其他设备相关的实施方式。针对根据本发明的方法描述的对应的方面也应该同样地适用于根据本发明的系统。

232、例如用于成像分析或诊断的设备、用于血液分析或诊断的设备、用于血气分析或诊断的设备、用于确定血液中的氧饱和度或氧浓度的设备、用于确定呼吸气体中的氧浓度的设备、用于血液中的二氧化碳饱和度或二氧化碳浓度的设备、用于有创或无创血压测量的设备。用于成像分析或诊断的设备例如是用于电阻抗断层扫描(eit)的设备、用于磁共振断层扫描(mri)的设备、用于计算机断层扫描(ct)的设备、用于超声成像的设备。这些其他设备可以例如在网络联合体(pan、以太网、lan、wlan、蓝牙)中或者作为经由数据输入单元的数据输入来提供至少一个信息。在实施方式中，至少一个信息可以包括关于人工呼吸形式的类型、人工呼吸模式的类型、对生物或患者供给呼吸气体的方式、人工呼吸参数、人工呼吸设定、对人工呼吸设备的设定、警报设定、具有警报阈值的对人工呼吸设备的警报极限设定的说明，所述说明可以例如在网络联合体(pan、以太网、lan、wlan、蓝牙)中经由数据输入单元来提供。在实施方式中，至少一个信息还可以包括人工呼吸设备的消息、提示、报警，其可以例如在网络联合体(pan、以太网、lan、wlan、蓝牙)中经由数据输入单元来提供。

233、在实施方式中，至少一个信息可以包括关于与生物的特性有关的个体信息的说明，所述个体信息诸如一般素质和体质、年龄、身高、体重、性别、症状、病程、既往疾病、诊断、化验结果，所述说明例如在网络联合体(pan、以太网、lan、wlan、蓝牙)中经由数据输入单元来提供。

234、在实施方式中，至少一个信息可以包括当前在对生物进行人工呼吸时应用的人工呼吸形式的类型，其可以例如在网络联合体(pan、以太网、lan、wlan、蓝牙)中或者借助于手动数据输入经由数据输入单元来提供。

235、在一种优选的实施方式中，控制单元被构造用于借助于刺激信号引起在刺激设备处控制、选择、激活或去活跟随模式(follow-mode)的第一运行方式以及引导模式(lead-mode)的第二运行方式。以这种方式，控制单元可以根据事实并且基于至少一个信息、尤其是关于所应用的人工呼吸形式(容量控制式/压力控制式人工呼吸形式)的信息将刺激设备置于跟随模式或引导模式。鉴于关于跟随模式和引导模式的区别和方面，应该参照在本发明的描述的范围中对根据本发明的方法的阐述。针对根据本发明的方法描述的跟随模式和引导模式的对应的方面同样也应该适用于根据本发明的系统。

236、在一种优选的实施方式中，控制单元被构造用于

237、如果至少一个信息指示人工呼吸设备在容量控制式人工呼吸的运行状态下处于运行中，则包括流量的测量值或流量传感器用于控制刺激的执行。

238、在一种优选的实施方式中，控制单元被构造用于

239、如果至少一个信息指示人工呼吸设备在压力控制式人工呼吸的运行状态下处于运行中，则包括人工呼吸压力的测量值或压力传感器用于控制刺激的执行。

240、在一种优选的实施方式中，控制单元被构造用于

241、如果至少一个信息指示人工呼吸设备在压力控制式人工呼吸的运行状态下处于运行中，则包括人工呼吸压力的测量值或流量传感器用于控制刺激的执行。

242、流量传感器可以被使用来确定具有在吸气相的进展期间几乎用新鲜呼吸气体填充的肺部的情形。可以借助于循环关闭标准来探测这样的情形。在此识别存在当前借助于流量传感器检测的流量下降到最大吸气流量的值的例如约15％至25％的值的情形，并且结束其他呼吸气体量的供给。在这样的情形下，肺部几乎完全填充有期望容量的呼吸气体。

243、其他实施方式示出可以由控制单元如何设计在刺激设备的运行方式之间的切换或在执行刺激时的适配、从跟随模式下的刺激到引导模式下的刺激的转变。从而，控制单元可以例如基于至少一个信息发起在刺激设备(stimulationsrichtung)处在跟随模式的第一运行方式和引导模式的第二运行方式之间的切换。

244、因此，控制单元可以基于至少一个信息的改变来发起对刺激的执行的适配。

245、因此，控制单元可以发起从跟随模式的刺激到引导模式下的刺激的迭代转变。

246、因此，控制单元可以在人工呼吸设备处发起用于从刺激到引导模式下的刺激的转变的机动。

247、下面介绍并且解释跟随模式与各种人工呼吸形式的组合以及引导模式与各种人工呼吸形式的组合的可能性。跟随模式可以有利地与强制人工呼吸组合。具有预先给定的、明确的和结构化的人工呼吸模式的强制人工呼吸形式可以与跟随模式很好地组合，因为刺激人工呼吸可以直接且可再生地遵循人工呼吸模式。支持患者的自主呼吸的人工呼吸形式与跟随模式结合地不能完全发挥自主呼吸支持的优势，而引导模式可以有利地与提供自主呼吸支持的许多人工呼吸形式组合。

248、在此情况下，尤其是具有自主呼吸支持的压力控制式或压力调节式人工呼吸形式在应用中时有利的。在人工呼吸进程中，每当通过压力支持的刺激不能向肺部施加足够的容量时，可以利用强制人工呼吸冲程来补充缺少的容量。例如，在这里可以提及诸如pc-psv(压力控制-压力支持通气)或simv(同步间歇性强制通气)之类的人工呼吸模式。在引导模式下，人工呼吸设备遵循所刺激的膈肌收缩，其像自主呼吸那样起作用。

249、通过在人工呼吸设备处的合适的配置可以设定刺激的效果，使得人工呼吸设备仅在尽可能低的程度上——例如基于备用频率的设定利用强制冲程——确定人工呼吸并且通过刺激引起的自主呼吸提供用呼吸气体的充足供应。引导模式在此此外提供以下优点：通过在由人工呼吸设备发起的吸气相开始之前在患者处开始吸入，进行所谓的“自然负压呼吸”，由此人工呼吸设备必须建立较小的附加压力差用于打开肺部并且实现期望的潮气量，并且因此通过刺激原则上以有利的方式避免人工呼吸压力的高的值。

250、在利用压力控制以及容量控制式人工呼吸形式在跟随模式下应用刺激时，患者通过借助于刺激激活的自主呼吸承担呼吸功的一部分。在容量控制式人工呼吸形式中，与在无刺激的情况下的应用相比，流量和向患者供给的总容量保持不变，借助于刺激得出气道压力(airway pressure,paw)的减小，在容量控制式人工呼吸形式中不得出由刺激引起的肺部中的压力增加或压力过高。这表示容量控制式人工呼吸和利用呼吸肌肉组织或呼吸辅助肌肉组织的激活对神经系统、尤其是膈神经的刺激的执行相组合的优点。

251、在使用压力控制式人工呼吸和神经系统、尤其是膈神经的刺激的执行的组合时，可以借助于适当地设定容量上限来引起在吸气相中对患者供给的容量的限制，以便避免通过刺激引起的驱动压力(driving pressure)增加、可能的容量增加或容量过高。

252、在实施方式的描述以及对跟随模式和引导模式的阐述结束时，应该示范性地以简要概览对于在表格1至5中列出的一些人工呼吸形式说明：对于这些人工呼吸形式中的哪些尤其是可以预期与神经系统、尤其是膈神经的刺激的执行的可行的和良好可应用的组合。对于跟随模式可以以与以下人工呼吸形式组合的方式预期应用中的有利方面：vc-simv、vc-cmv、pc-cmv、pc-bipap、pc-simv、pc-aprv。对于引导模式可以以与以下人工呼吸形式组合的方式预期应用中的有利方面：vc-simv、vc-ac、vc-mmv、pc-cmv、pc-simv、pc-bipap、pc-ac、pc-psv、spn-cpap、spn-pps。

253、其他实施方式可以示出系统中的控制单元还可以如何对人工呼吸形式发生影响。因此，控制单元可以被构造用于在人工呼吸设备处产生用于控制机动的控制信号。此外，控制单元可以被构造用于在人工呼吸设备处产生用于激活或去活人工呼吸形式的控制信号，并且借助于数据输出单元提供给人工呼吸设备。此外，控制单元可以被构造用于在人工呼吸设备处产生用于激活汽车(automobil)的触发或在生物中提供呼吸气体的触发的控制信号，并且借助于数据输出单元来提供所述控制信号。以这种方式，在系统中由人工呼吸设备和刺激设备组成的组合不仅可以影响刺激而且可以影响人工呼吸以及气体提供的方式，例如选择不同的人工呼吸形式或在不同的人工呼吸形式之间切换。从而在系统的运行中使得能够不仅在刺激设备的跟随模式和引导模式之间切换而且选择压力控制或容量控制式人工呼吸形式用于运行人工呼吸设备。

254、其他实施方式可以示出可以如何在系统或设备中设计控制单元。

255、其他实施方式可以示出可以如何在系统或设备中设计测量设备。

256、其他实施方式可以示出可以如何设计刺激设备用于布置在生物的身体处连同将刺激耦合输入到生物的神经系统中或耦合输入给生物的神经系统。

257、控制单元可以被设计为人工呼吸设备的元件、刺激设备的元件以及中央控制单元。测量设备可以被设计为人工呼吸设备的元件、刺激设备的元件、中央测量设备、被设计为至少一个压力传感器与至少一个流量的组合。此外，测量设备可以被设计为控制单元与至少一个压力传感器和至少一个流量的组合。刺激设备可以被设计为电极装置或线圈装置。在此电极装置被设计用于能够将刺激信号经由电极、电信号或电场耦合输入到生物的身体中。线圈装置在此被设计用于可以将刺激信号经由磁场耦合输入到刺激中。

258、根据本发明的方法、根据本发明的设备以及根据本发明的系统的所描述的实施方式分别单独地以及相互组合地表示根据本发明的设备的特别设计方案。在此，虽然并非实施方式的所有组合可能性为此详细地分别得以实施，但是通过多种实施方式的一种组合或多种组合得出的优点和其他实施方式同样地由发明思想一起包括。