專利名稱：用于調(diào)整患者呼吸的瞬時(shí)介入的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于提供瞬時(shí)介入以穩(wěn)定患者的呼吸模式的方法和儀器，并且， 尤其涉及一種包括識(shí)別患者的極限環(huán)行為和根據(jù)所述極限環(huán)的一階段提供所述介入的方 法和儀器。
背景技術(shù)：
中樞性睡眠呼吸暫停是睡眠紊亂呼吸的一種類型，其特點(diǎn)是睡眠腦的失靈以產(chǎn)生 神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)的有規(guī)律的、有節(jié)律的爆發(fā)。導(dǎo)致的節(jié)律呼吸所發(fā)生的停止，是指呼吸暫停， 表現(xiàn)為負(fù)責(zé)進(jìn)行呼吸速率和深度調(diào)節(jié)的呼吸控制系統(tǒng)的紊亂；即全面肺換氣的紊亂。中樞 性睡眠呼吸暫停應(yīng)與阻塞性睡眠呼吸暫停進(jìn)行對(duì)比，盡管進(jìn)行有節(jié)律的神經(jīng)中樞性流出至 呼吸肌，但呼吸暫停的近因是咽導(dǎo)氣管的阻塞。中樞性睡眠呼吸暫停和阻塞性睡眠呼吸暫 停的不同是明顯確定的，并且兩者可分享病理生理的原因特征。阻塞性睡眠呼吸暫停在當(dāng) 咽部發(fā)生氣管通道生理阻塞時(shí)發(fā)生。中樞性睡眠呼吸暫停由呼吸控制系統(tǒng)的紊亂引起。而 中樞性睡眠呼吸暫停在一些病房環(huán)境中可以發(fā)生，通常認(rèn)為其是與心力衰竭或心血管病相 關(guān)聯(lián)的。 切恩斯托克斯呼吸(Cheyne Stokes breathing)是一種睡眠紊亂性的呼吸，在一 平穩(wěn)的聲音漸強(qiáng)/聲音漸弱的模式下，患者的呼吸增強(qiáng)或衰弱。這是一種呼吸不穩(wěn)定的形 式并且其可能由于中樞性睡眠呼吸暫停引起。 兩種化學(xué)反射反饋循環(huán)控制呼吸并且切恩斯托克斯呼吸由反饋循環(huán)增加產(chǎn)生。一 種反饋循環(huán)，外圍的化學(xué)反射包括在頸動(dòng)脈中的一 C02和02傳感器。 一種或兩種循環(huán)的劇 增或過(guò)多的循環(huán)延遲可以引起呼吸不穩(wěn)定。中樞性睡眠呼吸暫停和切恩斯托克斯呼吸的其 他原因包括循環(huán)性延遲及咽的不穩(wěn)定性。其他化學(xué)反射循環(huán)包括在大腦中的中樞化學(xué)感受 器，其感受腦組織Pe。2。術(shù)語(yǔ)P。2和Pe。2分別代表在患者血流中的氧氣和二氧化碳的部分壓 力。腦組織P^是大腦中二氧化碳?xì)怏w的部分壓力。動(dòng)脈P。2及動(dòng)脈P^是患者動(dòng)脈血液 中氧氣和二氧化碳?xì)怏w的部分壓力。 理論考慮和實(shí)踐觀察表明具有高化學(xué)反射獲得的一控制系統(tǒng)可以顯示兩種穩(wěn)定 狀態(tài)，其中一種呼吸是穩(wěn)定狀態(tài)(例如，規(guī)則的節(jié)律和潮氣量)和另外一種呼吸呈現(xiàn)一極限 環(huán)。在理論上和實(shí)踐上的報(bào)告也表明瞬時(shí)紊亂可以使該系統(tǒng)由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)換成另一種狀 態(tài)。 中樞性睡眠呼吸暫停被認(rèn)為是引起一種呼吸控制系統(tǒng)的劇增的反饋振蕩。此控制 系統(tǒng)是非常復(fù)雜的，因?yàn)槠渚哂袃蓚€(gè)反饋循環(huán)，該反饋循環(huán)由狀態(tài)依存的延遲分開(kāi)。該反饋 循環(huán)依賴于呼吸剌激，即動(dòng)脈Pe。2及動(dòng)脈P。2。在某些情況下，換氣量和集合于動(dòng)脈Pe。2及動(dòng)脈P。2值的相應(yīng)的反應(yīng)之間的延遲可以達(dá)到30秒或更久。在某些情況下，呼吸控制系統(tǒng) 的反饋振蕩環(huán)的激增可能與周期性重復(fù)的循環(huán)存在，該循環(huán)具有接近延遲的雙倍長(zhǎng)度的周 期。在此種反饋振蕩環(huán)的激增中，當(dāng)無(wú)呼吸發(fā)生時(shí)，動(dòng)脈P。2可在一個(gè)周期中漸增，并且動(dòng) 脈Pro2可在一過(guò)度換氣的周期中漸增。作為一種結(jié)果，在一穩(wěn)定極限環(huán)行為內(nèi)，所述系統(tǒng)會(huì) 振蕩而不獲得一穩(wěn)定的節(jié)律性呼吸模式，該模式在換氣和動(dòng)脈Pe。2和P。2值中具有最小的變 化。

發(fā)明內(nèi)容
中樞性睡眠呼吸暫停的劇烈振蕩特點(diǎn)可以被有效地認(rèn)為是一穩(wěn)定極限環(huán)。其中換 氣和動(dòng)脈血液氣體以相互關(guān)聯(lián)的可預(yù)見(jiàn)的模式振蕩。 一瞬時(shí)介入用于將振蕩極限環(huán)行為轉(zhuǎn) 換至一非振蕩的固定點(diǎn)行為。 在一實(shí)施例中，提供了一種用于調(diào)整患者呼吸的方法和儀器。實(shí)施所述方法步驟 的所述儀器具有用于監(jiān)護(hù)患者瞬時(shí)肺換氣的裝置及用于識(shí)別瞬時(shí)肺換氣的極限環(huán)行為的 裝置。所述瞬時(shí)肺換氣的極限環(huán)行為對(duì)應(yīng)于一具有多個(gè)階段的一極限環(huán)。還有一種裝置用 于根據(jù)一在所述極限環(huán)內(nèi)的一階段向患者提供瞬時(shí)介入。瞬時(shí)介入對(duì)患者的呼吸狀態(tài)產(chǎn)生 影響。 在另一實(shí)施例中，提供了一種用于治療呼吸紊亂的儀器。該儀器包括一呼吸特征 傳感器，如一肺換氣傳感器， 一瞬時(shí)介入提供器和一對(duì)于來(lái)自肺換氣傳感器的信號(hào)作出反 應(yīng)，以引起瞬時(shí)介入提供器向患者提供一瞬時(shí)介入的控制器。 在參考附圖對(duì)以下描述和附加權(quán)利要求書(shū)的研究后，本發(fā)明的這些及其他目的、 特征和特性，以及結(jié)構(gòu)相關(guān)元件的操作方法與功能、部件組合和制造的經(jīng)濟(jì)性將變得更明 顯，所有附圖和權(quán)利要求書(shū)均構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分，其中在各個(gè)附圖中，相同的附圖標(biāo)記 表示對(duì)應(yīng)部件。然而，應(yīng)該清楚地理解的是，附圖只用于示出和描述，而不想作為對(duì)發(fā)明的 限制。如在說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中使用的那樣，除非上下文明確規(guī)定外，單數(shù)形式的"一個(gè)" 和"該"也包括多個(gè)指示物。


圖1為用于向患者提供瞬時(shí)介入的方法的框圖； 圖2為用于向患者提供瞬時(shí)介入的方法的另一實(shí)施例的框圖； 圖3為具有動(dòng)脈Pro2和P。2振蕩的中樞性睡眠呼吸暫停的極限環(huán)特征示意圖； 圖4為具有腦PTO2和動(dòng)脈P。2振蕩的中樞性睡眠呼吸暫停的極限環(huán)特征示意圖；并
且 圖5為用于實(shí)施如圖1所示的方法步驟的儀器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
在權(quán)利要求中，"包括"一詞用于其內(nèi)所包含的意義并且不排除其他出現(xiàn)的部件。 在權(quán)利要求前的不定冠詞"一個(gè)"不排除出現(xiàn)多于一個(gè)的特征。此處描述的各個(gè)單獨(dú)的特 征的每一個(gè)可以用于一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，但也不僅限于此處的表述，而是基于所有實(shí)施例 的所定義的權(quán)利要求的解釋。在說(shuō)明書(shū)中的"瞬時(shí)肺換氣"是指潮氣量(tidal volume)除以人類呼吸的呼吸周期的比率。 圖1和圖2表示用于調(diào)整患者呼吸的方法。在步驟10中，患者的瞬時(shí)肺換氣受到 監(jiān)護(hù)。如步驟12中所示，檢測(cè)極限環(huán)行為，并且在那時(shí)，如步驟13中所示，瞬時(shí)肺換氣是在 一極限環(huán)階段中，然后在步驟14中向影響患者的肺泡換氣的患者提供一種瞬時(shí)介入。如圖 2的步驟13A和步驟13B所示，該瞬時(shí)介入可能在極限環(huán)的第一階段或極限環(huán)的第二階段提 供，或者，在某些情況下，該瞬時(shí)介入可能在極限環(huán)中的第一和第二階段均提供。例如，極限 環(huán)的第一階段可對(duì)應(yīng)于瞬時(shí)肺換氣是漸減的或最小的極限環(huán)的一個(gè)階段。極限環(huán)的第二階 段可對(duì)應(yīng)于瞬時(shí)肺換氣是漸增的或最大的極限環(huán)的一個(gè)階段。 如步驟16所示，如果極限環(huán)是在第一階段中，并且如步驟13A所示，如果在該第一 階段時(shí)提供一瞬時(shí)介入，那么在步驟14A中向患者提供一第一瞬時(shí)介入。如步驟18所示， 如果極限環(huán)是在第二階段中，并且如步驟13B所示，如果在該第二階段時(shí)提供一瞬時(shí)介入， 那么在步驟14B中向患者提供一第二瞬時(shí)介入。如果極限環(huán)的第一階段對(duì)應(yīng)于瞬時(shí)肺換氣 漸減或最小，那么第一瞬時(shí)介入可是一種剌激性的瞬時(shí)介入。如果極限環(huán)的第二階段對(duì)應(yīng) 于瞬時(shí)肺換氣漸增或最大，那么第二瞬時(shí)介入可是一種緩和瞬時(shí)介入。監(jiān)護(hù)步驟10可以是 連續(xù)地或間歇地實(shí)施。 檢測(cè)極限環(huán)行為的步驟12可以通過(guò)多個(gè)方法中的任一實(shí)施。閾值范圍可以由實(shí) 驗(yàn)方法確定，以使在瞬時(shí)肺換氣在閾值范圍外時(shí)極限環(huán)行為受到檢測(cè)。選擇閾值范圍以致 于當(dāng)患者正常呼吸時(shí)，瞬時(shí)肺換氣位于該閾值范圍之內(nèi)。并且，換氣的瞬時(shí)模式可以受到監(jiān) 護(hù)并且該介入可以定時(shí)的發(fā)生在極限環(huán)中的特定點(diǎn)。例如，瞬時(shí)肺換氣的正常范圍可以為 患者決定，并且此范圍之外的被測(cè)瞬時(shí)肺換氣的發(fā)生可以被認(rèn)為是超過(guò)該閾值。
正常范圍外的單一測(cè)量可用于潛在的閾值交叉(thresholdcrossing)的標(biāo)記，但 是一瞬時(shí)介入僅在當(dāng)進(jìn)一步測(cè)量時(shí)應(yīng)用，也是在正常范圍之外的該進(jìn)一步測(cè)量發(fā)生在設(shè)定 時(shí)間期限內(nèi)。在進(jìn)一步的例子中，在超過(guò)閾值的連續(xù)的瞬時(shí)肺換氣測(cè)量的發(fā)生可以應(yīng)用于 引發(fā)一瞬時(shí)介入。在更進(jìn)一步的例子中，一些連續(xù)增加的瞬時(shí)肺換氣測(cè)量可以被認(rèn)為是與 閾值交差，其既基于連續(xù)增加測(cè)量的數(shù)量，也基于由測(cè)量至測(cè)量的增加的數(shù)量。例如，當(dāng)在 多個(gè)瞬時(shí)肺換氣測(cè)量之間的連續(xù)差均超過(guò)閾值差時(shí)，閾值可以被認(rèn)為已經(jīng)交叉。因此，閾值
可以有效地是一瞬時(shí)肺換氣變化的數(shù)量或速率，該瞬時(shí)肺換氣維持于預(yù)設(shè)定呼吸數(shù)或預(yù)設(shè) 定時(shí)間周期之上。極限環(huán)行為也可以通過(guò)自相關(guān)來(lái)檢測(cè)，其與在不同時(shí)間的瞬時(shí)肺換氣的 重復(fù)模式進(jìn)行比較。極限環(huán)行為可利用龐加萊繪圖儀(Poincar6plots)來(lái)檢測(cè)，它來(lái)對(duì)比 患者的連續(xù)呼吸。極限環(huán)行為也可以通過(guò)檢測(cè)在其它環(huán)內(nèi)的極限環(huán)行為來(lái)檢測(cè)，所述的其 它環(huán)與瞬時(shí)肺換氣相關(guān)聯(lián)。例如，在動(dòng)脈PTO2和動(dòng)脈P。2內(nèi)的極限環(huán)行為可以表示相對(duì)應(yīng)的 在瞬時(shí)肺換氣中的極限環(huán)行為。 圖3表示一種典型的極限環(huán)，其中換氣和動(dòng)脈血?dú)怏w以相互關(guān)聯(lián)的可預(yù)見(jiàn)的模式 振蕩。模式在換氣、動(dòng)脈P。2和動(dòng)脈Pro2中由振蕩形成，換氣、動(dòng)脈P。2和動(dòng)脈Pro2與呼吸控 制系統(tǒng)的穩(wěn)定的極限環(huán)行為相關(guān)聯(lián)。特別地，瞬時(shí)肺換氣V在呼吸控制系統(tǒng)的穩(wěn)定極限環(huán) 內(nèi)的穩(wěn)定極限環(huán)中自行振蕩。在具有心輸出量的正常值(6.2升/分鐘)的中樞性化學(xué)反 射環(huán)的化學(xué)敏感性中作為三個(gè)交疊增加的結(jié)果，系統(tǒng)顯示開(kāi)始振蕩。該數(shù)據(jù)由來(lái)自呼吸控 制系統(tǒng)的真實(shí)模擬得出。穩(wěn)定的非振蕩固定點(diǎn)方案(未示出)作為一種可替換切恩斯托克 斯呼吸內(nèi)極限環(huán)方案共同存在。
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為改善患者的呼吸，減少瞬時(shí)肺換氣的振蕩的振幅并且減少振蕩至非振蕩的固定 點(diǎn)行為。瞬時(shí)肺換氣振蕩行為的減少對(duì)減少呼吸控制系統(tǒng)的極限環(huán)行為產(chǎn)生作用。瞬時(shí)肺 換氣的振蕩極限環(huán)可以是呼吸控制系統(tǒng)振蕩極限環(huán)的一部分。 多個(gè)瞬時(shí)介入可以在瞬時(shí)肺換氣的振蕩極限環(huán)內(nèi)應(yīng)用。例如，多個(gè)瞬時(shí)介入可以 在極限環(huán)的周期內(nèi)周期性的應(yīng)用。 一種緩和性瞬時(shí)介入可以在當(dāng)瞬時(shí)肺換氣漸增或最大化 時(shí)，在環(huán)的一周期內(nèi)周期性的應(yīng)用。所述的緩和性瞬時(shí)介入對(duì)減少肺泡通氣過(guò)度產(chǎn)生作用 并緩和肺泡通氣過(guò)度的換氣結(jié)果。 一剌激性的瞬時(shí)介入可以當(dāng)瞬時(shí)肺換氣漸減或最小時(shí)在 環(huán)的一周期內(nèi)周期性的應(yīng)用。所述剌激性的瞬時(shí)介入對(duì)增加肺泡換氣產(chǎn)生作用。由于應(yīng)用 周期性的介入，有利于觀察振蕩極限環(huán)內(nèi)的任何變化。應(yīng)用的瞬時(shí)肺換氣強(qiáng)度可以對(duì)應(yīng)振 蕩極限環(huán)內(nèi)的觀察到的變化進(jìn)行調(diào)整。 如果連續(xù)應(yīng)用多個(gè)瞬時(shí)介入的每一個(gè)，對(duì)調(diào)整在多個(gè)瞬時(shí)介入的連續(xù)應(yīng)用之間的 時(shí)間，以對(duì)觀察到的振蕩極限環(huán)內(nèi)的變化作出反應(yīng)是有益的。例如，如果振蕩極限環(huán)由于大 量提供介入而減少，則瞬時(shí)介入可以被調(diào)整，以使每個(gè)介入的強(qiáng)度因振蕩極限環(huán)的減少而 減少。由于控制系統(tǒng)內(nèi)的記憶，環(huán)內(nèi)的預(yù)設(shè)置時(shí)間上的預(yù)設(shè)數(shù)量的一系列瞬時(shí)介入方案可 以導(dǎo)致極限環(huán)轉(zhuǎn)換至具有較低瞬時(shí)介入強(qiáng)度的穩(wěn)定狀態(tài)行為，因而減少激醒的機(jī)會(huì)。
在應(yīng)用每個(gè)瞬時(shí)介入前，呼吸控制系統(tǒng)的極限環(huán)行為作為一個(gè)整體可以被量化。 在另一種方式中，僅一個(gè)呼吸控制系統(tǒng)的瞬時(shí)肺換氣部件的極限環(huán)行為可以被量化。另外， 極限環(huán)內(nèi)的準(zhǔn)確時(shí)間可以被確定，以致當(dāng)提供一瞬時(shí)介入時(shí)，結(jié)果將會(huì)是瞬時(shí)肺換氣由極 限環(huán)到固定點(diǎn)行為的轉(zhuǎn)換。 呼吸控制系統(tǒng)的極限環(huán)可以通過(guò)繪制瞬時(shí)肺換氣與動(dòng)脈血氧飽和對(duì)比以量化。用 于削弱肺部氣體交換的瞬時(shí)介入，并因此減輕肺泡通氣過(guò)度的效果，在極限環(huán)的上升階段 A(圖3)中的應(yīng)用是適當(dāng)?shù)摹Ｔ撋仙A段對(duì)應(yīng)于在患者的瞬時(shí)肺換氣中的一快速增加。用 于幫助肺部氣體交換并由此增加肺泡換氣的瞬時(shí)介入，在遞減階段B(圖3)中應(yīng)用是適當(dāng) 的。該遞減階段對(duì)應(yīng)于在患者的瞬時(shí)肺換氣中的快速減少。在該介入的應(yīng)用之后，隨后的 極限可以與在先的介入循環(huán)比較以取得瞬時(shí)介入的效果。如果未觀察到對(duì)于固定點(diǎn)行為的 完全轉(zhuǎn)化，該介入可以具有時(shí)間選擇的后續(xù)循環(huán)進(jìn)行重復(fù)，并且由在先介入引起的這些應(yīng) 用的強(qiáng)度通過(guò)觀察到得極限環(huán)內(nèi)的變化來(lái)指導(dǎo)。 在圖3中，在上升階段A和遞減階段B之間的圖表的平坦的、最小階段對(duì)應(yīng)于最小 的瞬時(shí)肺換氣的。當(dāng)患者潮氣量是最小時(shí)，瞬時(shí)肺換氣將會(huì)是最小的。例如，如果停止呼吸， 患者潮氣量將會(huì)最小。在遞減階段B和上升階段A之間的圖表的幾乎平坦的、最大階段對(duì) 應(yīng)于最大的瞬時(shí)肺換氣。最大的瞬時(shí)肺換氣是由患者的高潮氣量呼吸引起的。例如，患者 的高潮氣量呼吸可對(duì)應(yīng)于肺泡換氣過(guò)度。 該介入的更精確的時(shí)間選擇可通過(guò)使用呼吸控制系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)計(jì)算模式來(lái)獲得。一 種更加現(xiàn)實(shí)的計(jì)算模式允許自適應(yīng)控制裝置的發(fā)展，所述自適應(yīng)控制裝置是源自于植入的 模式得出的預(yù)測(cè)來(lái)指導(dǎo)。反映患者狀況的主要參數(shù)可以被引入到該模式，并且肺部?jī)?nèi)的氣 體交換之間的延遲和通過(guò)外圍和中心化學(xué)反射檢測(cè)的化學(xué)剌激可以被計(jì)算。呼吸的化學(xué)反 射模擬器可用于識(shí)別應(yīng)用于極限環(huán)行為內(nèi)的一呼吸控制系統(tǒng)的外部的瞬時(shí)介入方案。自適 應(yīng)控制系統(tǒng)可以監(jiān)視介入的結(jié)果并根據(jù)模擬器建議的預(yù)測(cè)進(jìn)一步應(yīng)用介入和制度。計(jì)算模 式可用來(lái)識(shí)別適宜的時(shí)機(jī)和瞬時(shí)介入的最理想的制度，其可以迅速的將系統(tǒng)由一極限環(huán)轉(zhuǎn)換至一穩(wěn)定狀態(tài)。所述計(jì)算模式可與一更大的控制程序進(jìn)行交互，所述控制程序識(shí)別該模 式的行為并系統(tǒng)化的在極限環(huán)內(nèi)不同時(shí)間和不同延續(xù)期的肺泡換氣內(nèi)引入增加或減少。
如圖4所示，該模式可以計(jì)算腦組織P^并顯示極限環(huán)，所述極限環(huán)處于與新一套 的換氣V、動(dòng)脈P。2和腦Pe。2相協(xié)調(diào)，其與呼吸控制系統(tǒng)的穩(wěn)定極限環(huán)行為相關(guān)聯(lián)。在圖4 中，如在圖3中一樣，在具有心輸出量的正常值(6.2升/分鐘)的中樞性化學(xué)反射環(huán)的化 學(xué)敏感性中作為三個(gè)交疊增加的結(jié)果，系統(tǒng)開(kāi)始振蕩。追蹤瞬時(shí)肺換氣的值，控制器會(huì)使在 極限環(huán)C的上升階段的中間點(diǎn)的瞬時(shí)介入減輕或減幅。上升階段C的中間點(diǎn)對(duì)應(yīng)于瞬時(shí)肺 換氣的零交叉。該零交叉對(duì)應(yīng)于瞬時(shí)肺換氣，該瞬時(shí)肺換氣由低于平均瞬時(shí)肺換氣變化為 高于平均瞬時(shí)肺換氣。所述平均瞬時(shí)肺換氣可以是在先前的環(huán)之上的平均瞬時(shí)肺換氣。零 交叉通?？梢詫?duì)應(yīng)于瞬時(shí)肺換氣的最大變化率。應(yīng)用的介入的最佳長(zhǎng)度可以由計(jì)算機(jī)模擬 的結(jié)果確定，其產(chǎn)生對(duì)于固定點(diǎn)行為的完整轉(zhuǎn)換。 相似的策略通過(guò)應(yīng)用在極限環(huán)D的遞減階段的中間點(diǎn)處的介入可以在剌激性的 瞬時(shí)介入的情況下使用。所述遞減階段D的中間點(diǎn)對(duì)應(yīng)于瞬時(shí)肺換氣的零交叉。零交叉對(duì) 應(yīng)于由高于平均瞬時(shí)肺換氣至低于平均瞬時(shí)肺換氣的變化的瞬時(shí)肺換氣。零交叉通常對(duì)應(yīng) 于瞬時(shí)肺換氣的最大變化率。進(jìn)一步的，計(jì)算機(jī)模擬用來(lái)實(shí)施以確定介入的最理想長(zhǎng)度。在 此例中，上升階段C的中間點(diǎn)和遞減階段D的中間點(diǎn)的每一個(gè)通常對(duì)應(yīng)于P。2集合的極值。 該上升階段C對(duì)應(yīng)于最大動(dòng)脈P。2集合，并且遞減階段D對(duì)應(yīng)于最小動(dòng)脈P。2集合。
瞬時(shí)介入實(shí)質(zhì)上既可以是呼吸的或無(wú)呼吸的。在呼吸介入中，換氣協(xié)助或氣體交 換的削弱可以瞬時(shí)地施加于極限環(huán)內(nèi)的一特定點(diǎn)并且所應(yīng)用的介入既會(huì)瞬時(shí)的減小振蕩 的振幅或完全轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的行為至固定點(diǎn)。 一旦由極限環(huán)至固定點(diǎn)行為的轉(zhuǎn)換發(fā)生，系統(tǒng)通 常將為時(shí)間的延長(zhǎng)階段保持在非振蕩穩(wěn)定狀態(tài)內(nèi)的穩(wěn)定。 現(xiàn)在將描述瞬時(shí)介入的一些例子。通常，一瞬時(shí)介入是可以應(yīng)用于患者的任一介 入，其影響患者的呼吸狀態(tài)。以下說(shuō)明的瞬時(shí)介入的例子是本領(lǐng)域已知的并且是無(wú)需詳細(xì) 描述的。 瞬時(shí)介入可以是一種應(yīng)用于患者的電剌激，該電剌激可應(yīng)用于上呼吸道肌肉，舌 下神經(jīng)，迷走神經(jīng)或用于治療睡眠呼吸暫停的其他易興奮組織。電剌激也可應(yīng)用于患者的 其他肌肉群。例如，電剌激可應(yīng)用于肩膀、頸部、胳膊、腿或其他適宜的肌肉。電剌激可模擬 患者的肩膀、頸部、胳膊、腿或其他適宜的肌肉的動(dòng)作。所述的剌激可以模擬神經(jīng)系統(tǒng)的傳 入纖維，其通常在肌肉鍛煉和模擬呼吸時(shí)使用。電剌激可應(yīng)用于患者的皮膚，以提供一種引 起痛苦的、剌人的或令人驚覺(jué)的感覺(jué)。 瞬時(shí)介入可通過(guò)作用于患者的手動(dòng)裝置來(lái)應(yīng)用，該手動(dòng)裝置可引起患者肢體或肌 肉的被動(dòng)動(dòng)作，所述的被動(dòng)動(dòng)作可以是患者肢體關(guān)節(jié)的動(dòng)作或可以是肌肉的收縮。例如，患 者腳踝處的腳部的手控動(dòng)作可增加患者的肺泡換氣。手動(dòng)裝置可提供患者的節(jié)律性剌激。 例如，手動(dòng)裝置可以是搖擺床或?yàn)閮和颊叩墓?jié)律性移動(dòng)的填充物動(dòng)物?；颊呱眢w的部分 移動(dòng)將經(jīng)常導(dǎo)致患者呼吸進(jìn)入相應(yīng)節(jié)奏。患者肢體被動(dòng)動(dòng)作將會(huì)經(jīng)常導(dǎo)致增加的換氣。人 類，例如護(hù)工或陪床人，可以通過(guò)手動(dòng)移動(dòng)患者替換手動(dòng)裝置。較低肢體的氣動(dòng)壓縮也可用 于剌激激活呼吸的神經(jīng)系統(tǒng)的傳入。 瞬時(shí)介入可引起氣流或患者的呼吸通道的操控。例如，瞬時(shí)介入可是對(duì)患者連續(xù) 氣道正壓通氣(CPAP)的應(yīng)用。該介入也可以是受控的再呼吸或?qū)颊叩牡蜌饬鰿PAP的應(yīng)
8用。由外部無(wú)效區(qū)(dead space)引起的再呼吸的瞬時(shí)階段可以減少肺泡換氣。例如，當(dāng)瞬 時(shí)肺換氣增加時(shí)，再呼吸的空氣可以提供給患者，并且當(dāng)瞬時(shí)肺換氣減少大氣的或氧氣的 豐富空氣時(shí)可以向患者提供。瞬時(shí)介入可以是一種下頜前突裝置。 瞬時(shí)介入可以是聽(tīng)覺(jué)信號(hào)。該聽(tīng)覺(jué)信號(hào)可以是由人們制定的口頭命令或聽(tīng)覺(jué)裝 置。所述聽(tīng)覺(jué)裝置可以當(dāng)患者睡眠時(shí)給患者提供指導(dǎo)。 通常，瞬時(shí)介入應(yīng)該被應(yīng)用以使患者不會(huì)因?yàn)樗矔r(shí)介入而醒來(lái)。也可以受益的是 當(dāng)患者在睡覺(jué)時(shí)使用一傳感器以進(jìn)行檢測(cè)，以致于當(dāng)患者醒著時(shí)不使用介入并且因此引起 患者的憤怒。瞬時(shí)介入技術(shù)的重要優(yōu)勢(shì)是如果瞬時(shí)并隔離使用介入可以被較好的忍受，所 述介入如重復(fù)使用可能有一些危害。雖然如此，這些瞬時(shí)介入可以引起呼吸由極限環(huán)至穩(wěn) 定狀態(tài)的長(zhǎng)期轉(zhuǎn)換，并且因此提供有效地和可行的治療。 各種器械可用于實(shí)施權(quán)利要求中描述的裝置。在圖5所示的例子中，面罩20附在 患者22上并且面罩20帶有一氣流傳感器24。氣流傳感器24檢測(cè)肺換氣。氣流傳感器24 是用于進(jìn)行檢測(cè)患者瞬時(shí)肺換氣裝置的一部分。肺換氣或其他呼吸特征可以通過(guò)任一適宜 的裝置進(jìn)行監(jiān)護(hù)，如能夠直接或間接檢測(cè)流量的裝置，壓力傳感器，呼吸速度描記器或超聲 波傳感器。其他傳感器可用于檢測(cè)患者的瞬時(shí)肺換氣或呼吸特征。來(lái)自氣流傳感器24的 信號(hào)通過(guò)傳感器接觸面28提供給控制器26。傳感器接觸面28輸出信號(hào)至在控制器26內(nèi) 的存儲(chǔ)器32。存儲(chǔ)器32由處理器34取樣?？刂破?6是用于監(jiān)護(hù)瞬時(shí)肺換氣的裝置的一 部分并且作為檢測(cè)瞬時(shí)肺換氣的極限環(huán)行為的裝置。例如通過(guò)軟件或固件。處理器34可 以是任一適宜的電子處理器34，例如芯片或在普通目的的計(jì)算機(jī)中的芯片或被編程或另外 配置來(lái)實(shí)施此處描述的功能的特殊應(yīng)用芯片。 處理器34連接于常規(guī)的輸入裝置，如鍵盤(pán)36，和輸出裝置如顯示器38。在這個(gè)例 子中，處理器34也是連接于用于瞬時(shí)介入提供器42的驅(qū)動(dòng)器40。例如，瞬時(shí)介入提供器42 可通過(guò)電極44或呼吸管46或其他適宜的裝置連接于患者，該裝置用于向患者提供瞬時(shí)介 入。驅(qū)動(dòng)器40可以是獨(dú)立驅(qū)動(dòng)器或可以植入在處理器34中的在硬件、固件或軟件中。在 某些實(shí)施例中，接觸面28、存儲(chǔ)器32、處理器34和驅(qū)動(dòng)器40可在單片半導(dǎo)體裝置上實(shí)施。
盡管為了說(shuō)明的目的根據(jù)目前認(rèn)為是最實(shí)用和優(yōu)選的實(shí)施例已經(jīng)詳細(xì)描述了發(fā) 明，然而應(yīng)該理解的是，這種詳細(xì)只是為了該目的和發(fā)明不局限于公開(kāi)的實(shí)施例，而相反， 是用來(lái)覆蓋在附加權(quán)利要求書(shū)精神和范圍內(nèi)的各種改型和等同方案。此外，在沒(méi)有脫離本 發(fā)明范圍時(shí)，一個(gè)實(shí)施例的特征可與任何另外實(shí)施例中的特征結(jié)合。
權(quán)利要求
一種用于調(diào)整患者呼吸的儀器，包括以下步驟用于監(jiān)護(hù)一患者的一瞬時(shí)肺換氣的裝置；用于識(shí)別所述瞬時(shí)肺換氣的極限環(huán)行為的裝置，所述極限環(huán)行為對(duì)應(yīng)于一具有多個(gè)階段的極限環(huán)；并且用于根據(jù)所述極限環(huán)的一階段向所述患者提供一瞬時(shí)介入的裝置，所述的瞬時(shí)介入對(duì)患者的呼吸狀態(tài)具有作用。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的儀器，其中用于根據(jù)所述極限環(huán)的所述階段向所述患者提供 一瞬時(shí)介入的所述裝置適于提供在所述極限環(huán)的第一階段提供一剌激性的瞬時(shí)介入。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的儀器，其中所述用于根據(jù)所述極限環(huán)的所述階段向所述患者 提供一瞬時(shí)介入的裝置適于在所述極限環(huán)的第二階段提供一緩和的瞬時(shí)介入。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的儀器，其中在所述極限環(huán)內(nèi)，所述極限環(huán)的所述第一階段對(duì) 應(yīng)于漸減的瞬時(shí)肺換氣或最小的瞬時(shí)肺換氣。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的儀器，其中在所述極限環(huán)內(nèi)，所述極限環(huán)的所述第二階段對(duì) 應(yīng)于漸增的瞬時(shí)肺換氣或最大的瞬時(shí)肺換氣。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的儀器，其中所述用于提供一瞬時(shí)介入的裝置適于在極限環(huán)內(nèi) 提供多個(gè)瞬時(shí)介入；并且在所述極限環(huán)的所述階段內(nèi)，周期性的提供所述多個(gè)瞬時(shí)介入。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的儀器，其中用于一瞬時(shí)介入的裝置適于在瞬時(shí)肺換氣漸增或 最大時(shí)周期性的提供所述瞬時(shí)介入。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的儀器，其中用于提供一瞬時(shí)介入的裝置適于在瞬時(shí)肺換氣漸 減或最小時(shí)周期性的提供所述瞬時(shí)介入。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的儀器，其中多個(gè)瞬時(shí)介入的每一個(gè)瞬時(shí)介入具有一強(qiáng)度，并 且由于提供所述多個(gè)瞬時(shí)介入，用于識(shí)別極限環(huán)行為的所述裝置是進(jìn)一步適用以觀察所述 極限環(huán)內(nèi)的一轉(zhuǎn)換；并且用于提供一瞬時(shí)介入的所述裝置是適用的，以調(diào)整所述多個(gè)瞬時(shí) 介入的每一個(gè)瞬時(shí)介入的強(qiáng)度，對(duì)所述瞬時(shí)肺換氣的所述極限環(huán)內(nèi)觀察到得轉(zhuǎn)換作出反 應(yīng)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的儀器，其中由用于提供一瞬時(shí)介入的裝置連續(xù)提供所述多 個(gè)瞬時(shí)介入，并且所述多個(gè)瞬時(shí)介入的連續(xù)應(yīng)用之間有一時(shí)間間隔，并且用于提供一瞬時(shí) 介入的裝置是適用的，以調(diào)整所述多個(gè)瞬時(shí)介入的連續(xù)應(yīng)用，對(duì)所述瞬時(shí)肺換氣的所述極 限環(huán)內(nèi)觀察到得轉(zhuǎn)換作出反應(yīng)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的儀器，其中極限環(huán)減小是由于應(yīng)用所述的多個(gè)介入；由于所 述極限環(huán)減小，所述用于提供一瞬時(shí)介入的裝置適于減小所述多個(gè)介入的所述強(qiáng)度。
12. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的儀器，其中所述極限環(huán)具有對(duì)應(yīng)于漸增的瞬時(shí)肺換氣的所 述極限環(huán)的所述階段，并且用于提供一瞬時(shí)介入的所述裝置是適用的，以致于所述多個(gè)瞬 時(shí)介入在所述漸增階段內(nèi)的一零交叉處是適用的。
13. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的儀器，其中所述極限環(huán)具有對(duì)應(yīng)于漸減的瞬時(shí)肺換氣的所述極限環(huán)的所述階段，并且用于提供一瞬時(shí)介入的所述裝置是適用的，以致于所述多個(gè)瞬 時(shí)介入在所述漸減階段內(nèi)的一零交叉處是適用的。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的儀器，其中所述用于識(shí)別的裝置包括一自適應(yīng)控制裝置， 該自適應(yīng)控制裝置配置以預(yù)測(cè)在所述多個(gè)瞬時(shí)介入的所述連續(xù)應(yīng)用之間的所述最佳時(shí)間和所述每一個(gè)瞬時(shí)介入的強(qiáng)度，在所述多個(gè)瞬時(shí)介入的所述連續(xù)應(yīng)用之間調(diào)整所述時(shí)間和 調(diào)整每一個(gè)所述瞬時(shí)介入的所述強(qiáng)度的步驟之前，所述每一個(gè)瞬時(shí)介入的最佳強(qiáng)度基于一 植入模式。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的儀器，其中所述用于監(jiān)測(cè)的裝置包括用于監(jiān)測(cè)所述患者的 所述動(dòng)脈血液的一氧飽和度的裝置和在其中用于在所述瞬時(shí)肺換氣變化時(shí)提供所述瞬時(shí) 介入的裝置，進(jìn)一步包括用于在所述患者的所述動(dòng)脈血液的氧飽和度在一極限值時(shí)提供所 述瞬時(shí)介入的裝置。
16. —種治療呼吸紊亂的儀器，包括 一適于檢測(cè)一呼吸特征的傳感器； 一瞬時(shí)介入系統(tǒng)；禾口一控制器，該控制器適于控制所述瞬時(shí)介入系統(tǒng)對(duì)來(lái)自所述傳感器的信號(hào)感應(yīng)的操 作，以致于引起所示瞬時(shí)介入系統(tǒng)向一患者提供一瞬時(shí)介入。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的儀器，其中所述控制器配置于 監(jiān)護(hù)一患者的一瞬時(shí)換氣；檢測(cè)所述瞬時(shí)換氣的極限環(huán)行為，所述極限環(huán)行為對(duì)應(yīng)于一具有多個(gè)階段的極限環(huán)；并且在所述極限環(huán)的一階段內(nèi)，致動(dòng)所述瞬時(shí)介入系統(tǒng)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的儀器，其中所述的控制器配置以致動(dòng)所述瞬時(shí)介入系統(tǒng)， 以在所述極限環(huán)的一第一階段內(nèi)提供一緩和介入。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的儀器，其中所述的控制器配置以致動(dòng)所述瞬時(shí)介入系統(tǒng)， 以在所述極限環(huán)的一第二階段內(nèi)提供一剌激性介入。
20. —種調(diào)整所述患者呼吸的方法，包括以下步驟 監(jiān)護(hù)一患者的一瞬時(shí)肺換氣；識(shí)別所述瞬時(shí)肺換氣的極限環(huán)行為，所述極限環(huán)行為對(duì)應(yīng)于一具有多個(gè)階段的極限 環(huán)；并且根據(jù)所述極限環(huán)的一階段向患者提供一瞬時(shí)介入，所述瞬時(shí)介入對(duì)所述患者的一呼吸 狀態(tài)產(chǎn)生作用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在患者經(jīng)受睡眠呼吸暫停時(shí)調(diào)整患者呼吸的方法，例如切恩斯托克斯呼吸。一種患者的瞬時(shí)肺換氣受到監(jiān)護(hù)。識(shí)別所述瞬時(shí)肺換氣的極限環(huán)行為。在一瞬時(shí)肺換氣的一極限環(huán)的一階段中，一瞬時(shí)介入被應(yīng)用于患者。所述的瞬時(shí)介入對(duì)患者的呼吸狀態(tài)產(chǎn)生作用。
文檔編號(hào)A61N1/36GK101765401SQ200880100610
公開(kāi)日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2008年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月26日
發(fā)明者約翰·E·雷馬士 申請(qǐng)人:優(yōu)特埃合伙有限公司