專利名稱：用于呼吸監(jiān)測和診斷的面罩和方法
用于呼吸監(jiān)測和診斷的面罩和方法公開領(lǐng)域本公開涉及呼吸診斷和監(jiān)測系統(tǒng)，具體而言，涉及用于呼吸監(jiān)測和診斷的面罩和方法。
背景技術(shù)：
有許多臨床狀況，包括呼吸衰竭、呼吸道感染以及與麻醉藥物和鎮(zhèn)靜劑相關(guān)聯(lián)的呼吸衰弱等等，需要密切監(jiān)測呼吸活動。此外，呼吸疾病已知會干擾睡眠規(guī)律。例如，重復(fù)發(fā)生的睡眠呼吸暫停和呼吸淺慢會造成間歇性缺氧，引發(fā)覺醒和睡眠間斷，其又會導(dǎo)致無法深入睡眠和日間過分嗜睡。此外，不斷重復(fù)的睡眠呼吸暫停和間歇性缺氧可能引發(fā)交感神經(jīng)系統(tǒng)興奮、氧化應(yīng)激和發(fā)炎介質(zhì)的產(chǎn)生，其可能導(dǎo)致重復(fù)性夜間血壓激增并可獨(dú)立增加患日間高血壓、動脈粥樣硬化、心力衰竭、中風(fēng)等疾病的風(fēng)險(xiǎn)。市場需要一些更先進(jìn)的工具和方法來監(jiān)測呼吸活動，例如在臨床環(huán)境下，或在如上所述的呼吸疾病的診斷和/或監(jiān)測中，以降低甚至消除可能與上述呼吸疾病相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險(xiǎn)。S卩，雖然一些人提出了診斷工具和方法可以用來診斷、監(jiān)測和/或初步調(diào)查某些呼吸疾病，這些工具和方法往往具有較強(qiáng)侵入性和/或造成受檢者的不適，并因此無法得出滿意的結(jié)果。比如，很多診斷規(guī)程只適合臨床環(huán)境，并連同其他一些缺陷，使得無法在受檢者的自然環(huán)境中監(jiān)測受檢者，導(dǎo)致偏差或不準(zhǔn)的檢測結(jié)果，或至少強(qiáng)迫受檢者經(jīng)歷一個不合意甚至不舒適的體驗(yàn)。此外，已經(jīng)建議了不同的便攜式裝置用于診斷睡眠呼吸暫停癥，然而這些技術(shù)方案往往需要受檢者在沒有醫(yī)療保健人員在場的情況下自行定位和附接若干個有線的電極。不幸地，由受檢者執(zhí)行定位及安裝往往造成受檢者舒適度和依從性的降低，并增加電極會在使用過程中脫開或移位的 幾率。因?yàn)檫@些電極的準(zhǔn)確定位及安裝對于做出正確診斷是至關(guān)重要的，因此以上情況往往使得采集的信號缺乏可靠性，并且數(shù)據(jù)的可靠性需要其被傳回至醫(yī)療中心才可有效確定，在所述醫(yī)療中心處，該數(shù)據(jù)，如果被恰當(dāng)?shù)刈R別，則必須被取消免于研究。再者，這些裝置需要定期送回醫(yī)療中心進(jìn)行處理，以及由于它們大體的侵入特性，需要進(jìn)行例如殺菌的衛(wèi)生再處理。類似的，在臨床環(huán)境下，盡管監(jiān)測電極的定位及附接可以由有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)療專業(yè)人士完成，但當(dāng)前在此種環(huán)境中使用的裝置，即使如果不是經(jīng)由更具侵入性的技術(shù)，大體最好也需要將受檢者物理聯(lián)線到一個或多個監(jiān)測裝置，造成其不適或行動不便，也阻礙醫(yī)療人員或他人在受檢者周邊移動操縱。例如，國際專利申請公開號W001/15602描述了一個臨床系統(tǒng)，其中，需要將麥克風(fēng)懸掛在受檢者上方的天花板，其記錄的數(shù)據(jù)與來自食道壓導(dǎo)管和鼻氣流監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行組合。已經(jīng)提出了更少侵入性的方法，例如在美國專利號N0.5，797，852中，其中，將麥克風(fēng)懸掛于放在受檢者床頭板的基座裝置上來記錄由受檢者呼吸所產(chǎn)生的聲音，該基座裝置還包括第二麥克風(fēng)來記錄受檢者所在房間的環(huán)境噪音。很顯然，記錄的精確度高度地取決于受檢者的位置，而受檢者的位置在給定的睡眠時間段中很可能會變化。其他例子可以在美國專利號N0.6，142，950和美國專利申請公開號2002/0123699，它們提供戴在面部上的裝置來分別配置用于氣流或錄音。雖然這些裝置較少受到受檢者定位的影響，但它們同樣在所采集供處理的數(shù)據(jù)類型上受到限制，因?yàn)檫@些設(shè)計(jì)中的任何一種只能獲取氣流或聲音中的僅僅一種。類似的，國際專利申請公開號W02006/008745描述了一種標(biāo)準(zhǔn)頭戴式聽筒，其具有布置于受檢者口前方來監(jiān)測呼氣氣流的麥克風(fēng)，并作為意圖系統(tǒng)寄生的，特意過濾掉來自受檢者的和環(huán)境的聲音。進(jìn)一步，以上這些例子的每一個提出了構(gòu)造受限的設(shè)計(jì)，其通常存在不同方面的缺憾，使其在操作中在采集到精確和可用數(shù)據(jù)的功效上受到限制。因此，需要新的用于呼吸監(jiān)測和/或診斷的面罩和方法，以解決已知技術(shù)的一些缺憾，或至少為大眾提供有用的替代方案。此外，需要對在監(jiān)測和/或診斷受檢者過程中所采集的信息的類別和質(zhì)量，以及處理和分析這些信息所實(shí)現(xiàn)的方法和步驟進(jìn)行改進(jìn)和/或提供替代途經(jīng)，來獲取更好的結(jié)果，同時又例如無需更多數(shù)據(jù)多樣性，更多數(shù)據(jù)多樣性最終會導(dǎo)致受檢者的舒適度和/或行動性的更多約束。提供以上背景信息以展示申請人認(rèn)為可能跟目前發(fā)明相關(guān)的信息。任何前述信息既不一定意味 著也不應(yīng)該被當(dāng)作是對照本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種用于診斷呼吸疾病的面罩及方法。針對本發(fā)明的一個方面而言，本發(fā)明提供了一個供受檢者佩戴在其面部上用于呼吸監(jiān)測的面罩，所述面罩包括:至少一個傳感器，其響應(yīng)于聲音和氣流以生成表不其的數(shù)據(jù)信號；以及支撐結(jié)構(gòu)，所述支撐結(jié)構(gòu)成型且配置為安置在受檢者的面上并由此勾勒其的口和鼻區(qū)域，該支撐結(jié)構(gòu)包含兩個或更多向外伸出的分支，當(dāng)定位所述面罩后，所述分支匯合到傳感器支撐部來在距所述區(qū)域一定距離處支撐所述至少一個傳感器，從而經(jīng)由所述至少一個傳感器實(shí)現(xiàn)對由受檢者呼吸時所產(chǎn)生的聲音和氣流兩者的監(jiān)測。根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，提供一種供受檢者佩戴在其面部上用于呼吸監(jiān)測的面罩，所述面罩包括:傳感器，其響應(yīng)于氣流以生成表示其的數(shù)據(jù)信號；以及支撐結(jié)構(gòu)，所述支撐結(jié)構(gòu)成型并配置為安置在受檢者的面上并由此勾勒其的口和鼻區(qū)域，該支撐結(jié)構(gòu)包含兩個或更多向外伸出的分支，在定位所述面罩后，所述分支匯合到傳感器支撐部來在所述區(qū)域上方一定距離處支撐所述傳感器，所述兩個或更多向外伸出的分支的每一個沿著其至少一部分具有定義在其中的面向內(nèi)的通道，用于將受檢者呼吸時產(chǎn)生的氣流朝著所述傳感器引導(dǎo)，從而實(shí)現(xiàn)對所述氣流的監(jiān)測。根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，提供了一種用于遠(yuǎn)程診斷受檢者的呼吸疾病的方法，該方法包括以下步驟:為受檢者提供對于供受檢者在呼吸的同時佩戴在其面部上的自主診斷面罩的獲取，所述面罩包含至少一個傳感器以及一個與之操作性耦聯(lián)的記錄裝置，所述至少一個傳感器響應(yīng)于聲音和氣流以生成表示其的信號；在所述記錄裝置上記錄由受檢者在呼吸時產(chǎn)生的聲音和氣流信號；將所述記錄的信號傳送至遠(yuǎn)程診斷中心來進(jìn)行處理；以及僅根據(jù)所述處理后的聲音和氣流信號來診斷呼吸疾病。根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，提供一種供受檢者佩戴在其面部上用于呼吸監(jiān)測的面罩，所屬面罩包括:傳感器，其響應(yīng)于氣流以生成表示其的信號；以及支撐結(jié)構(gòu)，所述支撐結(jié)構(gòu)成型且配置為安置在受檢者的面部上并在其口和鼻區(qū)域上方從其向外延展以提供傳感器支撐部，來在面罩被定位后，在距所述區(qū)域一定距離處且在與其相關(guān)的預(yù)設(shè)定向上支撐所述傳感器，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)由所述傳感器對由受檢者呼吸時由其口和鼻兩者產(chǎn)生的氣流的監(jiān)測。通過閱讀參考附圖來僅僅示例的對于本發(fā)明的具體實(shí)施例的以下非約束性描述，將使得本發(fā)明的其他目標(biāo)、目的、特性和優(yōu)勢變得更加明顯。


將參考附圖提供本公開的多個實(shí)施例，僅僅作為示例，其中:圖1是例示性實(shí)施例的例示性麥克風(fēng)響應(yīng)曲線的圖示；圖2a是設(shè)置(set-up)在個體上的麥克風(fēng)和傳感器的例示性實(shí)施例的側(cè)視圖，其中，麥克風(fēng)附接到位于所述個體面部前方上的面罩；圖2b是設(shè)置 在個體上的雙麥克風(fēng)和傳感器的例示性實(shí)施例的側(cè)視圖，其中，該兩個麥克風(fēng)附接到位于所述個體面部前方上的面罩；圖3是根據(jù)用于在吸氣相和呼氣相中轉(zhuǎn)換呼吸聲的設(shè)備的示意性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；圖4是根據(jù)圖3的設(shè)備的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的框圖；圖5是代表呼吸聲音幅值和時間的數(shù)字化的原始數(shù)據(jù)波形圖；圖6a是個體上的呼吸電感體積描記器(RIP)以及圖2a和圖2b的麥克風(fēng)和傳感器設(shè)備的示例性設(shè)置；圖6b是來自代表性個體的呼吸聲音以及同時的RIP信號的25秒長記錄的示例性圖示，其中，虛線指示吸氣和呼氣周期的分離；圖7a是具有三個呼吸相的單個呼吸周期的代表性數(shù)字化后的原始數(shù)據(jù)呼吸聲音幅值和時間圖不;圖7b是圖7a的吸氣相的代表性頻譜；圖7c是圖7a的呼氣相的代表性頻譜；圖8a是個體中吸氣的呼吸聲音的平均頻率幅值和標(biāo)準(zhǔn)差的代表性圖示；圖8b是個體中呼氣的呼吸聲音的平均頻率幅值和標(biāo)準(zhǔn)差的代表性圖示；圖9是用于從呼吸聲音數(shù)據(jù)中監(jiān)測、識別和確定呼吸相的方法的流程圖；圖1Oa是呼吸聲音數(shù)據(jù)和同時的RIP數(shù)據(jù)的代表性振幅和時間圖示；圖1Ob是圖1Oa中的RIP數(shù)據(jù)和使用圖9的用于監(jiān)測、識別和確定呼吸相的方法得到的呼吸相的比較圖示，其中，虛線中的正值代表吸氣，虛線中的負(fù)值代表呼氣；圖11是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的、用于呼吸監(jiān)測和/或診斷的面罩的透視圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的、圖11的面罩定位在受檢者面部上時的側(cè)視圖；圖13是例如如圖11中所示的呼吸監(jiān)測和/或診斷面罩的向外伸出部的前方透視圖，以點(diǎn)畫線顯示了分支的末端和加固件，及其傳感器支撐擴(kuò)展；圖14是圖13的向外伸出部的后方透視圖；圖15是圖13的向外伸出部的頂部俯視圖；圖16是圖13的向外伸出部的后視圖17是圖13的向外伸出部的前視圖；圖18是圖13的向外伸出部的底部仰視圖；圖19是圖13的向外伸出部的左側(cè)視圖；圖20是圖13的向外伸出部的右側(cè)視圖；圖21是圖13的向外伸出部的右側(cè)視圖，以點(diǎn)畫線示出其和定位在受檢者面部上時的面罩的面部安置部和約束機(jī)構(gòu)的耦聯(lián)，還有安裝在向外伸出部的傳感器支撐部內(nèi)的用于捕捉由受檢者呼吸時產(chǎn)生的聲音和氣流的麥克風(fēng)；圖22是圖13的向外伸出部的截面圖，并通過點(diǎn)畫線示出其在受檢者面部上的定位；圖23是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的、從代表氣流和聲音兩者的組合數(shù)據(jù)流中分離出代表氣流的數(shù)據(jù)流的過程的示意圖；圖24是比較標(biāo)準(zhǔn)呼吸診斷方式和根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的呼吸診斷方式的示意圖；圖25是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的、用于呼吸監(jiān)測和/或疾病的自主面罩的前視圖；圖26是如由候選者戴在其面部上的、圖25的面罩的側(cè)視圖；圖27是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的、示例性的候選者呼吸時產(chǎn)生的口和鼻氣流的側(cè)視圖；圖28是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的、圖26的面罩的側(cè)視圖，并通過其上重疊的點(diǎn)劃線展示估計(jì)的候選者口和鼻氣流的圖27的示例性的候選者口和鼻氣流及其相交；圖29是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的、多個重疊的口和鼻氣流及其相應(yīng)的相交的側(cè)視圖；圖30和圖31分別是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的、圖25的面罩的前視圖和局部切去側(cè)視圖，示出被面罩的漏斗形狀改變方向的說明性的橫向分散的鼻氣流部分。
具體實(shí)施例需要理解的是，這里公開的內(nèi)容在其應(yīng)用上并不被以下說明書中闡述或附圖中圖示的構(gòu)造的細(xì)節(jié)和部件的布置所限制。公開的內(nèi)容可以有其他的實(shí)施例以及可以利用各種方式來實(shí)現(xiàn)或執(zhí)行。同時，也需要理解的是，這里使用的措辭和術(shù)語是出于描述的目的而不應(yīng)認(rèn)為是限制。對于“包含”、“包括”、或“具有”等詞匯及其變型的使用意圖包括列在其后的項(xiàng)及其等效物以及另外的項(xiàng)。除非做出限制，否則本文中術(shù)語“連接”、“耦聯(lián)”、和“安裝”及其變型被廣泛使用并包括直接和間接的連接、耦聯(lián)和安裝。另外，術(shù)語“連接”和“耦聯(lián)”及其變型不局限于物理或機(jī)械或電氣連接或耦聯(lián)。除此以外，正如在后面的段落中所描述的，在附圖中所描述的具體的機(jī)械或電氣構(gòu)造意圖例示本公開的實(shí)施例。然而，其他替代的機(jī)械或電氣構(gòu)造也是可能的，并且被認(rèn)為在本公開的教導(dǎo)內(nèi)。另外，除非特別聲明，術(shù)語“或”應(yīng)該被理解為是包羅性的(inclusive)。

參考此公開和附圖，這里描述了一個用于呼吸監(jiān)測和診斷的面罩及方法，以及用于使用采集的處理過的聲學(xué)信號數(shù)據(jù)流和/或記錄的波形數(shù)據(jù)來監(jiān)測、識別和/或確定個體的呼吸特征，包括其呼吸相的方法。在一個例子中，波形數(shù)據(jù)是從一個或多個麥克風(fēng)或其的其他聲波采集等效物采集的，或與來自其的呼吸聲音和其他聲音相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施例中，各種系統(tǒng)和方法，或子系統(tǒng)和過程，可能涉及對于控制單元或其他此類計(jì)算裝置的使用，其中，其部分或全部相關(guān)構(gòu)件是計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的，其可以以多個形式提供。這些構(gòu)件可以表征為軟件程序，其配置為運(yùn)行在一個或多個通用計(jì)算機(jī)上，例如個人計(jì)算機(jī)，或運(yùn)行在單個定制的計(jì)算機(jī)上，例如專用于系統(tǒng)獨(dú)自的功能的編程邏輯控制器(PLC)0替代性地，系統(tǒng)可以在更大型的計(jì)算機(jī)主機(jī)上執(zhí)行。通用計(jì)算機(jī)可以在包含多個通用計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)里工作，這些通用計(jì)算機(jī)例如可以是蘋果或IBM等品牌出售的那些或其類似物，其被利用Windows 、Linux 、Mac 0/S 等品牌的已知操作系統(tǒng)或這些操作系統(tǒng)的其他著名或非著名等效物進(jìn)行編程。該系統(tǒng)可能包含使用多種可能的語言預(yù)編程的軟件，或Access品牌出售的編程軟件或其他編程軟件的定制設(shè)計(jì)版本。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以是有線局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)例如互聯(lián)網(wǎng)，或兩者的結(jié)合，使用或不使用安全防護(hù)、驗(yàn)證協(xié)議，或在“客戶端對服務(wù)器端”、“點(diǎn)對點(diǎn)”或其他聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下。該網(wǎng)絡(luò)也可以是無線網(wǎng)絡(luò)或有線和無線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合。無線網(wǎng)絡(luò)可以在諸如那些被稱為“射頻”或“RF”的頻率下、使用諸如802.1U TCP/IP,藍(lán)牙等或其他公知的因特網(wǎng)、無線、衛(wèi)星或小區(qū)分組協(xié)議來操作。此外，本方法也可以通過基于微處理器的、由電池供電的裝置來實(shí)現(xiàn)。圖3展示了實(shí)施例可以在其上實(shí)現(xiàn)的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。該通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括信息轉(zhuǎn)播模塊(1.1)。在某些實(shí)施例中，該信息轉(zhuǎn)播模塊(1.1)包括用于提供聲音提示的部件，例如揚(yáng)聲器。在某些實(shí)施例中，該信息轉(zhuǎn)播模塊由具有顯示屏(1.2)的顯示裝置或模塊(1.1)構(gòu)成。顯示裝置的例子有陰極射線管(CRT)裝置、液晶顯示器(IXD)裝置等等。該通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)也可以具有其他附加的輸出裝置，如打印機(jī)。機(jī)箱(1.3)中容納了該通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)附加的基本構(gòu)件，例如微處理器、存儲器和磁盤驅(qū)動器。在通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，微處理器是任何商業(yè)市場上可購得的處理器，例子包括因特爾(Intel)的x86處理器和摩托羅拉(Motorola)的680X0系列。許多其他的微處理器是可用的。該通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可為單處理器系統(tǒng)或可在單個系統(tǒng)上或經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)使用雙或多處理器。微處理器在運(yùn)作時會使用為隨機(jī)存取存儲器的非永久性存儲器，例如動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)或靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SRAM)。磁盤驅(qū)動器為該通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所使用的永久性存儲媒介。該永久性存儲可以是磁盤、閃存和磁帶。該存儲可以是可移除的，例如軟盤，或永久的，例如硬盤。除此之外，機(jī)箱(1.3)還能容納其他附加的構(gòu)件，如只讀存儲光盤(CR-ROM)光驅(qū)、聲卡、顯卡等。該通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)也包括各種輸入裝置，例如鍵盤(1.4)和鼠標(biāo)(1.5)。該鍵盤和該鼠標(biāo)通過有線或無線鏈路連接至該通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。該鼠標(biāo)(1.5)可為雙鍵鼠標(biāo)、三鍵鼠標(biāo)或滾輪式鼠標(biāo)。除了前述的輸入裝置之外還可以有其他輸入裝置，如光筆、跟蹤球等等。該微處理器運(yùn)行名為操作系統(tǒng)的程序來讓該通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行基本功能。操作系統(tǒng)的例子有UNIX 、WINDOWS 和OS X 。這些操作系統(tǒng)分配計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源給各個程序以及幫助用戶與系統(tǒng)互動。需要被理解的是，這里公開的內(nèi)容并不局限于任何組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的具體硬件或在其上運(yùn)行的軟件。圖4示出圖3的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。該通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(2.1)包括各種在系統(tǒng)總線(2.2)幫 助下互相連接的子系統(tǒng)。微處理器(2.3)溝通及控制其他子系統(tǒng)的機(jī)能。存儲器(2.4)通過在其運(yùn)行時儲存指令和數(shù)據(jù)來協(xié)助微處理器的機(jī)能。固定驅(qū)動器(2.5)被用于儲存本質(zhì)上永久性的數(shù)據(jù)和指令，如操作系統(tǒng)和其他程序。顯示適配器(2.6)被用作系統(tǒng)總線和通常為監(jiān)視器的顯示裝置(2.7)之間的接口。網(wǎng)絡(luò)接口(2.8)被用于通過有線或無線部件在網(wǎng)絡(luò)上連接該計(jì)算機(jī)和其他計(jì)算機(jī)。該系統(tǒng)被連接到各種輸入裝置，如鍵盤(2.10)和鼠標(biāo)(2.11);和各種輸出裝置，如打印機(jī)(2.12)或揚(yáng)聲器。這些子系統(tǒng)的各種配置是可以的。另外需要注意的是，實(shí)施例示性實(shí)施例的系統(tǒng)可能使用比上述更多或更少的子系統(tǒng)。顯示推薦結(jié)果的計(jì)算機(jī)屏幕也可以是和包含例如數(shù)據(jù)庫360和上述其他模塊的系統(tǒng)分離的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)?，F(xiàn)在參照著圖11和圖12以及按照本發(fā)明的說明性實(shí)施例，供戴在受檢者面部上的、用于呼吸監(jiān)測和/或診斷的面罩將會被描述。該面罩，一般用數(shù)字1000代表，包括至少一個傳感器，譬如在這個例子中的麥克風(fēng)1002和1004 ;和支撐結(jié)構(gòu)1006，用于把上述構(gòu)件支撐在受檢者面部的口鼻區(qū)域的上方。該支撐結(jié)構(gòu)1006通常被成型和配置成安置在受檢者面部上，從而在這個例子中勾勒受檢者面部的口鼻區(qū)域(例如參見圖12)，且該支撐結(jié)構(gòu)包括兩個或更多向外伸出的分支1008 (在這個例子中為三個分支)，在定位面罩1000后，該兩個或更多向外伸出的分支匯合到傳感器支撐部1010，用于在距離該區(qū)域的一定距離處支撐麥克風(fēng)1002和 1004。一般來說，前述的至少一個的傳感器響應(yīng)于聲音和/或氣流，以生成表示其的數(shù)據(jù)信號，從而有效地監(jiān)測受檢者呼吸時所產(chǎn)生的聲音和/或氣流。例如，在圖示的實(shí)施例中，兩個麥克風(fēng)1002和1004提供在傳感器支撐部1010中，其中，這些麥克風(fēng)中的一個可以主要響應(yīng)于聲音而另外一個麥克風(fēng)可以主要響應(yīng)于氣流。譬如說，配置為主要響應(yīng)于氣流的麥克風(fēng)可比另外一個麥克風(fēng)對氣壓的改變更加敏感。此外或或者，配置為主要響應(yīng)于聲音的麥克風(fēng)可被不透氣的材料覆蓋。此外或或者，配置為主要響應(yīng)于聲音的麥克風(fēng)可被定位為遠(yuǎn)離受檢者的口和鼻，以減少受檢者的呼吸氣流所帶來的在該麥克風(fēng)的振動膜上的氣體沖擊。在其他的實(shí)施例中，主要響應(yīng)于氣流的麥克風(fēng)可被定位在傳感器支撐部中并以和受檢者的口和鼻在一條線上，而另外的麥克風(fēng)可被定位在邊上或面罩的外圍以減少氣流在其上的影響。在某些以上的實(shí)施例中，來自外圍麥克風(fēng)的或者再次來自主要響應(yīng)于聲音的麥克風(fēng)的所記錄的聲音可實(shí)際上被用于，比如通過濾除利用護(hù)鼻(nosepiece)所記錄的聲音信號，以分離出在護(hù)鼻中記錄的氣流信號。該流程的一個例子在圖23中被示意地描繪，其中經(jīng)由麥克風(fēng)2記錄的聲音信號被麥克風(fēng)I用作參照，以進(jìn)一步分離出經(jīng)由麥克風(fēng)I所拾取的氣流信號。應(yīng)了解這類型的處理可在本地發(fā)生，例如通過直接設(shè)置在面罩中的一個或多個微處理器，或經(jīng)由下游的處理平臺上發(fā)生，例如在位于遠(yuǎn)程的診斷中心處實(shí)現(xiàn)。在還有另外一個實(shí)施例中，單個麥克風(fēng)或者可能被用于捕捉聲音和氣流兩者，其中的每一個信號都可通過一種或多種信號處理技術(shù)被區(qū)分以及至少部分地分離出來，例如其中擾亂的信號分量(例如在麥克風(fēng)振動膜上的氣流)可以從其他聲音信號分量(例如打鼾聲)中被移除。這樣的技術(shù)可包括但不限于:自適應(yīng)濾波、諧噪比(H/N)、從錄音中消除諧波、小波濾波等等。在每一個以上的例子中，該裝置可使用單種傳感器，例如一個或多個可能基本上等同的麥克風(fēng)。然而應(yīng)了解其他類型的尤其響應(yīng)于氣流的傳感器也可能被采用且其使用不會背離本公開的大體范圍和本質(zhì)。而且，盡管以上的例子考慮到了采用一個或多個傳感器以記錄聲音和氣流兩者，根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例，僅包括單個傳感器來獲取表示聲音或氣流中的僅僅一種的數(shù)據(jù)也是可取的。例如，在下面會被更詳細(xì)地描繪和描述的解釋性實(shí)施例中，改進(jìn)的氣流測量可能會實(shí)際上被單獨(dú)使用以提供特定程度的監(jiān)測和診斷而不會背離本公開的大體范圍和本質(zhì)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解到，(一個或多個)傳感器/ (一個或多個)麥克風(fēng)的具體位置可能會根據(jù)受檢者、應(yīng)用和/或進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)而經(jīng)受改變。舉例來說，當(dāng)在考慮多傳感器實(shí)施例時，該面罩可能被重新配置用于共同或獨(dú)立地調(diào)整至少一個傳感器的位置以靠近鼻部、靠近口部、在口和鼻之間、在受檢者的面部的上唇或胡須區(qū)域等等。最終，該面罩會提供捕獲聲音和氣流兩者的、兩者都用于呼吸監(jiān)測和診斷的能力。仍舊參照著圖11和12中的實(shí)施例，該支撐結(jié)構(gòu)還包括一個可選的框架1012和面部安置部1014，其被成型和配置以貼合受檢者的面部輪廓(contour)及至少部分地圍繞(circumscribe)所述受檢者的面部的口和鼻區(qū)域，從而促進(jìn)所述面罩在受檢者的面部上的適當(dāng)定位及提供更好的舒適度。諸如頭帶1016和1018的約束機(jī)構(gòu)可被用于把所述面罩固定到受檢者的面部并由此增加所述面罩在使用期間保持在正確位置及對準(zhǔn)的可能性，即使，例如在監(jiān)測和診斷特定的常見呼吸疾病中，受檢者正在睡眠中。應(yīng)了解以下所描述的面罩及診斷方法在某些情況下也可應(yīng)用于在受檢者清醒時對受檢者呼吸的監(jiān)測和診斷。在該實(shí)施例中，所述面罩1000還包括記錄裝置1020，比如數(shù)字記錄裝置等，配置為操作性耦聯(lián)至所述至少一個傳感器，例如麥克風(fēng)1002和1004，使得由所述至少一個傳感器所產(chǎn)生的聲音和/或氣流信號能被捕獲及存儲以進(jìn)一步處理。在此具體實(shí)施例中，所述記錄裝置1020被設(shè)置在所述支撐結(jié)構(gòu)1006的正面構(gòu)件1022上，從而減少了所述記錄裝置的突出性同時保持緊密接近所述至少一個傳感器，從而便利了從其的信號傳輸以供記錄。在提供整合式記錄裝置時，所述面罩1000可以有效地被用作一個獨(dú)立的呼吸監(jiān)測裝置，其中表示受檢者的呼吸的數(shù)據(jù)可以被本地存儲于所述面罩上，以及方便時被傳輸?shù)揭粋€位于遠(yuǎn)程的呼吸診斷中心?，F(xiàn)在參照圖13至22， 支撐結(jié)構(gòu)1006的大致形狀和結(jié)構(gòu)特征，根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，將被更加詳細(xì)的描述。在這個實(shí)施例中，所述支撐結(jié)構(gòu)包括三(3)個向外伸出的分支，即兩個相對的分支1050和一個中間的分支1052，這些分支匯合到傳感器支撐部1010，從而所述面罩就位時形成從所述受檢者的面部的鼻和口區(qū)域延伸的三腳架狀結(jié)構(gòu)。這些分支的每一個沿著其至少一部分且根據(jù)一個實(shí)施例，具有定義在其中的面向內(nèi)的通道1054，用于將受檢者在呼吸時所產(chǎn)生的所述氣流的至少一部分引導(dǎo)向著設(shè)置在所述傳感器支撐部1010中的所述至少一個傳感器。為了進(jìn)一步加強(qiáng)此特征，該具體實(shí)施例的傳感器支撐部1010被成型和定向?yàn)閷⑺龇种?050和1052所引導(dǎo)的氣流進(jìn)一步向著所述至少一個傳感器如流經(jīng)漏斗地傳送，所述至少一個傳感器在圖21中被一般地圖示為傳感器1056。例如，該漏斗形狀可以流體延伸至這些面向內(nèi)的通道1054的每一個中，以提供向著定位在所述傳感器支撐部1010的所述至少一個傳感器1056的連續(xù)氣流引導(dǎo)。進(jìn)一步來說，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，與一個封閉的面罩相比，設(shè)置分支1050和1052提供更小的氣流阻力，得到實(shí)質(zhì)減小的死腔。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解，盡管所述分支和傳感器支撐部被描述成所述支撐結(jié)構(gòu)的不同部件，這些術(shù)語僅僅在這個實(shí)施例里被用于描繪向外伸出的結(jié)構(gòu)的大體發(fā)展，其最終向著一個或多個被充分支撐的傳感器匯合。相應(yīng)地，盡管以上描述了一個基本上漏斗形的傳感器支撐部，相似的實(shí)施例可能定義基本上漏斗形的支撐結(jié)構(gòu)和/或匯合到被支撐的傳感器的分支，例如根據(jù)以下實(shí)施例所描述的，同時這些都沒有背離本公開的大體范圍和本質(zhì)?，F(xiàn)在參照圖25和26和根據(jù)本發(fā)明的另外一個解釋性的實(shí)施例，一種供受檢者戴在面部用于呼吸監(jiān)測和/或診斷的面罩會被描述。所述面罩，一般用數(shù)字2000代表，包括:至少一個傳感器，例如在這個例子中的麥克風(fēng)2002 ;以及用于把前述傳感器支撐在受檢者面部的口鼻區(qū)域上方的支撐結(jié)構(gòu)2006。所述支撐結(jié)構(gòu)2006 —般被成型和配置以安置在受檢者的面部上并在其口和鼻區(qū)域上從其向外延伸以提供傳感器支撐部2010，用于在定位面罩后在距該區(qū)域一定距離處支撐麥克風(fēng)2002。在這個例子中，所述支撐結(jié)構(gòu)2006被成型和配置為在與其相關(guān)的預(yù)設(shè)方位在口和鼻區(qū)域上方支撐所述傳感器2002，其中，預(yù)設(shè)方位可包括預(yù)設(shè)位置和預(yù)設(shè)角度中的一種或多種以攔截由受檢者的口和鼻兩者所產(chǎn)生的氣流。例如，在一個實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)方位可基于口和鼻氣流之間的估計(jì)相交而預(yù)設(shè)，例如基于觀察出的或計(jì)算出的所述氣流之間的平均相交。例如，在一個實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)方位可包括預(yù)設(shè)位置，該預(yù)設(shè)位置在將面罩定位在受檢者的面部上后，基本上在橫向上相對于所述受檢者的面部居中并且在縱向上基本上與所述受檢者的口部成一線或位于所述受檢者口部下方，從而大體攔截口和鼻氣流。在同一個或替代的實(shí)施例中，該預(yù)設(shè)方位可包含對齊麥克風(fēng)的預(yù)設(shè)角度，或沿著差不多代表大致口和鼻氣流之間的平均的線的麥克風(fēng)的主響應(yīng)軸。比如，在一個實(shí)施例中，定位角度被預(yù)設(shè)為由傳感器相對于受檢者的鼻(即鼻孔)和口的預(yù)設(shè)位置所形成的角度的差不多二分。正如在下面會論述到的，這個二分角在此上下文中可以被解釋為代表差不多將傳感器的主響應(yīng)軸向著佩戴者的口和鼻之間某個位置的點(diǎn)導(dǎo)向的角度，而該角度可以根據(jù)測量的、觀察的和/或以其他方式估計(jì)的鼻和口呼吸模式來確定，從而提高或增強(qiáng)傳感器對源自候選者的鼻和/或口的氣流的整體響應(yīng)性。通常來說，這個預(yù)設(shè)方位可因此，根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的，包含預(yù)設(shè)角度，該預(yù)設(shè)角度在將面罩定位在受檢者的面部上后，將傳感器與受檢者的鼻和口之間的點(diǎn)基本上對齊。參照圖27，在垂直平面上示出了大體的鼻氣流(2150)和口氣流(2152)重疊模式的例示性圖示2100，從而由鼻和口的任一個導(dǎo)向的空氣示出為通常以圓錐形散發(fā)，并大致相交于一個點(diǎn)或者一個大體相交區(qū)域2154。參照圖28，其中，圖27的氣流模式2100和圖27的面罩2000疊加，根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例，通常根據(jù)氣流相交點(diǎn)或區(qū)域2154來選擇預(yù)設(shè)方位，從而落入其附近，從而有效地改善氣流檢測。在一個例子中，并參照圖29，多個鼻和口氣流模式(分別為2250和2252)被描繪出來，并且它們相應(yīng)的相交處，例如相交點(diǎn)或區(qū)域2254被標(biāo)記了。從這些描繪的模式和觀察到的相交處，可以定義估計(jì)的大致相交點(diǎn)或區(qū)域，則可以據(jù)此定義預(yù)設(shè)傳感器方位，從而如果不是最大化也提高傳感器對不同候選者呼吸時產(chǎn)生的口和鼻氣流的響應(yīng)性。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會明白，關(guān)于估計(jì)或預(yù)期的最有可能的鼻和口氣流相交區(qū)域，可以執(zhí)行各種觀察以優(yōu)化傳感器方位，在開發(fā)特定面罩設(shè)計(jì)時的其他考慮也可能影響到傳感器的最終方位。但是，根據(jù)這些觀察來選擇預(yù)設(shè)方位仍然可以提高面罩在呼吸監(jiān)測和/或診斷時的總體響應(yīng)性和可用性。 目前參考圖30和圖31，支撐結(jié)構(gòu)2006大體包括兩個向外伸展的分支2008，該兩個分支一個在另一個里面地連貫地流向傳感器支撐部2010，以定義基本上向著該傳感器支撐部匯合的漏斗形狀，從而有效地將鼻和/或口氣流重新引導(dǎo)向著傳感器2002，進(jìn)而能夠有效地監(jiān)測受檢者呼吸時其口鼻產(chǎn)生的氣流。正如在這些圖中特別展示的，說明性的鼻氣流2350從候選者的鼻孔差不多傾斜向下投射后通常會或多或少地橫向分散(例如圖27至29中所示)，該鼻氣流2350至少部分地可以被大體上凹形的支撐結(jié)構(gòu)2006有效地采集，從而基本上漏斗狀地向著傳感器2002匯集。相應(yīng)的，在這個實(shí)施例中，不僅傳感器的預(yù)設(shè)方位通常根據(jù)估計(jì)的鼻和口氣流相交處來選擇，支撐結(jié)構(gòu)2006的大體漏斗形狀也會進(jìn)一步把至少一部分橫向分散的鼻(和口)氣流重新引導(dǎo)向著傳感器2002。類似地，盡管在這里沒有明確地描繪出，這個實(shí)施例中，漏斗式支撐結(jié)構(gòu)2006的相同的大體凹形也可以，部分由于其向上傾斜的定向，至少部分地重新引導(dǎo)縱向分散的氣流向著傳感器2002。特別參照圖30，并根據(jù)一個實(shí)施例，該支撐結(jié)構(gòu)2006的傳感器支撐部2010包含一個或多個(在這個實(shí)施例中是三個)從在支撐結(jié)構(gòu)2006中定義的傳感器周圍開口 2028處延伸出來的傳感器支撐橋或分支2026。在這個實(shí)施例中，提供這些橋接分支2026可以實(shí)現(xiàn)氣流阻力的大體降低，而這可以導(dǎo)致死腔顯著減少。比如，如此圖中示意性示出，雖然支撐結(jié)構(gòu)2006的大體上漏斗式形狀可以重新引導(dǎo)氣流2350向著傳感器2002，這個有橋的開口2028可以使該氣流繼續(xù)流過傳感器，從而減少該流動空氣淤積在面罩內(nèi)和/或回流到其上的可能性，否則這樣會導(dǎo)致候選者·的面部中呼吸回大體不適的溫暖/潮濕氣流(且該氣流因此可能還會被吸入)，和/或?qū)е虏粚こ５臍饬髂Ｊ胶?或聲音，該不尋常的氣流模式和/或聲音會進(jìn)一步使數(shù)據(jù)處理技術(shù)因?yàn)樾枰紤]這些模式而變得更加復(fù)雜。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該可以容易地理解，盡管以上描述了特定面罩形狀和方位的一個例子，其他形狀和方位也可被開發(fā)以達(dá)到類似的結(jié)果，且此并不背離本公開的大體范疇和本質(zhì)。大體參照圖25和圖26，傳感器2002至少會響應(yīng)氣流以生成代表該氣流的信號，從而有效地監(jiān)測受檢者呼吸時產(chǎn)生的氣流以及可選地聲音。比如，在這個描繪的實(shí)施例中，在傳感器支撐部2010中提供單個麥克風(fēng)2002，其中可以記錄聲音和氣流兩者，或，可以根據(jù)應(yīng)用的需要主要記錄這些信號中的任何一種。將被理解的是，以上論述的關(guān)于提供不同數(shù)量和/或類型的傳感器的考量均將適用于這個實(shí)施例的上下文，同時以上論述的單個或多個信號處理技術(shù)及其等效物也可以在實(shí)現(xiàn)這個實(shí)施例時被考慮。所述支撐結(jié)構(gòu)2006進(jìn)一步包含可選的框架2012和面部安置部2014，該面部安置部2014被成型和配置為貼合受檢者面部的輪廓并至少部分地圍繞受檢者面部的口和鼻區(qū)域，從而便利面罩在受檢者面部上的正確定位并帶來更多的舒適。約束機(jī)構(gòu)，例如頭帶2016，可以被用于將面罩穩(wěn)固在受檢者面部，從而在監(jiān)測并診斷特定常見呼吸疾病的使用過程中例如甚至在受檢者睡覺時增加面罩保留在正確位置且對準(zhǔn)的可能性。將被理解的是，以下論述的面罩和診斷方法在一些情況下也可以在受檢者醒時監(jiān)測并診斷受檢者的呼吸。在該實(shí)施例中，面罩2000進(jìn)一步包含記錄裝置2020，例如數(shù)字記錄裝置等，其配置成操作性耦聯(lián)到至少一個傳感器2002，使由所述至少一個傳感器生成的聲音和/或氣流信號可以被捕捉和保存并用于進(jìn)一步處理。在這個特定實(shí)施例中，記錄裝置2020被設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)2006的其中一個分支2008上，從而在保持緊密接近所述至少一個傳感器的同時減少其突出性，進(jìn)而便利來自其的數(shù)據(jù)傳遞以供記錄。操作性耦聯(lián)到記錄裝置2020的電池組，被設(shè)置在面罩2000的正面構(gòu)件2022上，以在沒有外部布線等的情況下對記錄裝置和傳感器供電進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。在提供集成式和自支撐的紀(jì)錄裝置時，面罩2000可以有效地被用作獨(dú)立的(self-contained)呼吸監(jiān)測裝置，其中代表受檢者呼吸的數(shù)據(jù)可以本地地保存在面罩上，然后在方便的時候?qū)?shù)據(jù)傳輸至位于遠(yuǎn)程的呼吸診斷中心。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，在不同的實(shí)施例中，上面描述的面罩(1000、2000)的大體形狀和設(shè)計(jì)可以提高對受檢者呼吸時產(chǎn)生的氣流的響應(yīng)性，并且這跟受檢者用鼻或口呼吸、主要用鼻或口呼吸、或幾乎同等地用鼻和口兩者呼吸無關(guān)。換言之，通過這些面罩的大體空間配置，使得能夠?qū)崿F(xiàn)響應(yīng)氣流的、相對于受檢者面部的鼻和口區(qū)域的、適當(dāng)?shù)膫鞲衅鞯娜菀锥ㄎ?。由此，在沒有醫(yī)療提供者在場或提供幫助的情況下，數(shù)據(jù)質(zhì)量、可靠性和再現(xiàn)性也可以得到明顯改善，而對于之前已知系統(tǒng)則通常需要醫(yī)療提供者在場或提供幫助。進(jìn)一步而言，可以被理解的是，如以下所描述的例子，在生產(chǎn)以上和類似面罩時不同的制造技術(shù)和材料可以被考慮，同時這不背離本公開的大體范疇和本質(zhì)。例如，整個面罩可以用單種材料模制，或由不同地模制的或以另外方式制造的部件塑造到一起。比如，面罩的向外突出的護(hù)鼻可以包括一個部件，以與面罩的框架和面部安置部組裝在一起，或者，框架和護(hù)鼻可以由單個部件制造而成，然后適配到面部安置部。將會被進(jìn)一步理解的是，這些面罩的不同實(shí)施例可包括更多或更少的部件而依然提供類似的結(jié)果。例如，就如在以上描述的實(shí)施例中，護(hù)鼻或與其等同的變體可以被制造成直接安置在受檢者面部上，而無需實(shí)質(zhì)的框架或面部安置部。替代或者附加地，不同數(shù)量的向外伸出的分支(例如，兩個、三個、四個等等)或結(jié)構(gòu)也可以被考慮用來提供類似的結(jié)果。正如在這里上面所論述的，以往呼吸疾病都通過使用在睡眠中心采集的數(shù)據(jù)來進(jìn)行監(jiān)測和診斷，這樣需要受檢者在睡眠過程中被適配有許多電極和其他可能具有侵入性的監(jiān)測裝置并被監(jiān)測。顯然地，鑒于受檢者不僅需要在不熟悉的環(huán)境中入睡，還需要附接許多相對侵入性和強(qiáng)制性的監(jiān)測裝置，收集的數(shù)據(jù)往往是誤導(dǎo)性的，即使受檢者可以睡著一點(diǎn)并產(chǎn)生相關(guān)數(shù)據(jù)。顯然地，其他呼吸監(jiān)測和診斷方案可以在受檢者清醒的時候被實(shí)現(xiàn)，而這些方案完全屬于本公開的領(lǐng)域，因?yàn)樵谶@里公開的一些實(shí)施例中的面罩和方法對于睡眠中和清醒的受檢者的監(jiān)測或診斷都可以同樣有用。進(jìn)一步而言，已知的呼吸診斷系統(tǒng)，例如在圖24所描繪的，通常需要采集多個感覺數(shù)據(jù)流來生成可用的結(jié)果，其可以包括呼吸聲、氣流、胸腔運(yùn)動、食道壓、心率等等。類似的，已知被提議用于診斷睡眠呼吸暫停癥的便攜式監(jiān)測裝置通常需要受檢者恰當(dāng)?shù)囟ㄎ缓透浇尤舾身憫?yīng)于許多不同生物參數(shù)的有線電極，如上面所列，而這樣通常會降低受檢者的舒適度和順從度，并增加電極斷開和/或移位的機(jī)率。假如便攜式睡眠呼吸暫停癥監(jiān)測器在沒有主治的醫(yī)療專業(yè)人士在場的情況下使用，不準(zhǔn)確的電極定位或電極移位直到數(shù)據(jù)傳輸至健康中心之前都不易被發(fā)現(xiàn)。另一方面而言，以上論述的簡化的便攜式呼吸監(jiān)測裝置只能關(guān)于呼吸期間產(chǎn)生的氣流或聲音二者之一生成數(shù)據(jù)，而對于正確診斷呼吸疾病而言這些有限的數(shù)據(jù)集是不夠的。以上描述的根據(jù)發(fā)明不同實(shí)施例的用于呼吸監(jiān)測和/或診斷的面罩相比目前現(xiàn)有技術(shù)有許多優(yōu)勢。比如，這些獨(dú)立診斷面罩的所有元件，例如至少一個傳感器、電源、電子器件、數(shù)據(jù)存儲器等， 都被包含于單個單元中。所述至少一個傳感器被嵌入在面罩結(jié)構(gòu)中，并正利用面罩的空間配置的本質(zhì)，可以被很容易地定位在受檢者面部上。由此，通常保證了正確的定位，使得受檢者呼吸時產(chǎn)生的聲音和/或氣流可以被正確捕捉，同時所需電極的數(shù)量也可以被減少。進(jìn)一步而言，因?yàn)樗胁季€和電路都可以嵌入在這些面罩內(nèi)，所以傳統(tǒng)存在與感測電極斷開相關(guān)的問題實(shí)際上得以消除。受檢者沒有外部布線，從而受檢者的不適得以減少而順從度得以增加。圖24圖示性地描繪了這個優(yōu)勢，其中:使用獨(dú)立面罩可以本地地生成單個物理數(shù)據(jù)通道，然后傳輸?shù)皆\斷中心，在診斷中心處，例如如下所述的信號處理使得能夠提取多個臨床測量，該多個臨床測量可用于提供跟之前在傳統(tǒng)系統(tǒng)中只能使用多個電極得到的類似的診斷。將會被理解的是，減少物理通道的數(shù)量將為部署便攜式裝置帶來巨大優(yōu)勢，其中，需要外行人員在經(jīng)過培訓(xùn)的醫(yī)療提供者不在場的情況下佩戴該裝置。在這個示意圖中，將被理解的是，“單個通道”實(shí)際指的是在受檢者與最終能導(dǎo)致完整的呼吸診斷的那些之間的單個物理鏈路。換言之，在這個實(shí)施例中，受檢者只需要佩戴面罩，該面罩能夠經(jīng)由一個或多個傳感器記錄聲音和/或氣流，同時允許對來自該單個數(shù)據(jù)采集裝置類型的多個臨床測量的下游處理。相反地，臨床和已知的便攜式裝置通常需要多個數(shù)據(jù)采集裝置和類型來提供多個數(shù)據(jù)輸出，以便獲得多個臨床測量，而正如上面所論述的，這樣會降低受檢者的舒適度和順從度，同時也可能降低數(shù)據(jù)的可靠性和再現(xiàn)性。另一種現(xiàn)有技術(shù)是減少數(shù)據(jù)采集至單個測量，然而這樣通常價值有限。在一個實(shí)施例中，記錄的數(shù)據(jù)以可選加密的形式保存在可移動的數(shù)據(jù)存儲裝置上，例如SD卡或類似裝置。例如，通過一個或多個傳感器采集的模擬數(shù)據(jù)可以在本地被前置放大，轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(例如通過本地模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器)，然后保存在可移動存儲裝置上。所存儲的數(shù)據(jù)可以從存儲卡上傳至本地計(jì)算裝置(例如，筆記本式計(jì)算機(jī)、臺式計(jì)算機(jī)、掌上計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)等等)以通過一個或多個有線和/或無線通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸至位于遠(yuǎn)程的診斷中心，或被物理地運(yùn)輸或遞送到位于遠(yuǎn)程的診斷中心來進(jìn)行處理。換言之，采集的數(shù)據(jù)可以經(jīng)由一個或多個診斷軟件平臺等(例如在以下論述的)來處理，以評估受檢者的呼吸并視妥當(dāng)提供相關(guān)的呼吸疾病 的診斷。進(jìn)一步而言，給定此系統(tǒng)的大體上的分布架構(gòu)，例如多種不同和/或互補(bǔ)的處理技術(shù)和算法可以被應(yīng)用至同一數(shù)據(jù)集來提高診斷的復(fù)雜性和/或可靠性。在這個實(shí)施例中，假定數(shù)據(jù)存儲裝置會保留所有的相關(guān)數(shù)據(jù)，當(dāng)這些數(shù)據(jù)已經(jīng)被運(yùn)輸之后，面罩本身可以被處理掉，或再次被同一個受檢者使用來關(guān)于相同或類似的呼吸研究以獲取進(jìn)一步數(shù)據(jù)。可以被理解的是，在不背離本公開的大體范疇和本質(zhì)的情況下，不同類型的數(shù)據(jù)傳輸和通訊技術(shù)可以被實(shí)施。例如，盡管以上例子詳細(xì)考慮了使用數(shù)字記錄裝置，所述數(shù)字記錄裝置具有可移動的數(shù)據(jù)存儲媒介，例如存儲卡等，其他技術(shù)也可以被考慮。比如，記錄裝置可以另行包含一個無線通訊接口，其中，在其上集成記錄的數(shù)據(jù)可以以無線方式上傳至緊密接近它的計(jì)算裝置。例如，W1-Fi或藍(lán)牙應(yīng)用程序可用于傳輸數(shù)據(jù)以便下游使用。或者，該裝置可以包含通訊端口，其中，記錄的數(shù)據(jù)可以選擇性地通過可移動的通訊電纜(例如USB電纜等)進(jìn)行上傳。舉另一個例子，該記錄裝置本身可以以可移動方式耦聯(lián)到面罩，并具備一個直接通訊接口，例如USB端口等，用于直接耦聯(lián)到外部計(jì)算裝置。這些和其他類似的例子都屬于本公開的領(lǐng)域，其等效物應(yīng)該不也不應(yīng)該被認(rèn)為超出本公開的范疇。從以下描述的所提議的診斷程序中可以理解，正如在這里描述的，該呼吸監(jiān)測和診斷面罩的供應(yīng)，提供了遠(yuǎn)程地診斷受檢者的呼吸疾病的方法的實(shí)現(xiàn)。也就是說，在向受檢者提供對于正如這里所描述的獨(dú)立面罩的獲取后，這個受檢者可以在適合監(jiān)測的情況下進(jìn)而佩戴此面罩，并完整地記錄呼吸期間產(chǎn)生的聲音和/或氣流。當(dāng)這些數(shù)據(jù)被傳輸至位于遠(yuǎn)程的診斷中心后，以處理后的由面罩所記錄的聲音和/或氣流信號為依據(jù)，呼吸疾病可能可以被診斷出來。換言之，獲得可用的結(jié)果無需額外的傳感器或記錄，從而使受檢者如果需要可以在遠(yuǎn)離任何有資質(zhì)的醫(yī)療從業(yè)人員的情況下在家進(jìn)行所有相關(guān)的記錄。此外，通過這里描述的面罩的各種不同實(shí)施例的設(shè)計(jì)而實(shí)現(xiàn)的對于傳感器定位的大體改進(jìn)，可以在顯著減少受檢者的不適或不便的情況下提高數(shù)據(jù)的可靠性和再現(xiàn)性。按照另外一個實(shí)施例，麥克風(fēng)12定位在個體口部的位置處，就如同圖2a和2b所示，在這個情況下是在個體面部前方大約3厘米處的尺寸A，也就是離受檢者面部的口和鼻區(qū)域的一定距離處。所述麥克風(fēng)12可能被配置為經(jīng)由接口或其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、經(jīng)由信號轉(zhuǎn)換鏈路或數(shù)據(jù)通路18和微處理器通信，從而給麥克風(fēng)12提供一個或多個數(shù)據(jù)收集模塊。因此，這樣的數(shù)據(jù)收集模塊和所述的微處理器可被操作來收集個體在呼吸的吸氣和/或呼氣相從其口和鼻所發(fā)出的呼吸聲。舉例來說，例示性麥克風(fēng)響應(yīng)曲線在圖1中被示出。從所述個體所收集到的呼吸聲聲學(xué)信號數(shù)據(jù)可包括由所述個體的呼吸施加在麥克風(fēng)振動膜上的氣壓所造成的氣流聲以及被麥克風(fēng)12所記錄和/或收集到的所述個體的呼吸導(dǎo)致的實(shí)際呼吸聲。進(jìn)一步來說，在另外一個例示性實(shí)施例中，從所述個體所收集到的呼吸聲聲學(xué)信號數(shù)據(jù)可能基本上包括僅僅由被麥克風(fēng)12所記錄和/或收集到的所述個體的呼吸所導(dǎo)致的實(shí)際聲音。在還有另外一個實(shí)施例中，從所述個體所收集到的呼吸聲聲學(xué)信號數(shù)據(jù)可基本上包括僅僅由所述個體的呼吸向麥克風(fēng)振動膜施加氣壓所導(dǎo)致的、且被麥克風(fēng)12所記錄和/或收集到的氣流聲。在此處被使用的術(shù)語“氣流聲”指代的是由個體的呼吸導(dǎo)致的氣壓被施加在麥克風(fēng)振動膜上并且造成其移動，使得麥克風(fēng)收集和產(chǎn)生數(shù)據(jù)用于音頻記錄。所述麥克風(fēng)12，舉例來說，可能被耦聯(lián)進(jìn)或耦聯(lián)至如同圖2a和2b中所示的寬大的全面部面罩16。進(jìn)一步來說，面罩16可包含至少一個開口 14來允許個體20的呼吸容易性。舉例來說，所述麥克風(fēng)12可能處在具有尺寸“A”的間隔的固定位置，大約在個體面部前方3厘米處，如在圖2a中示意性示出；然而在某些實(shí)施例中其他的在所述個體面部前方的距離可能是期望的。在這個情況中，所述麥克風(fēng)12被嵌入到呼吸面罩16中，該面罩16通過切除材料而被修改， 因此產(chǎn)生了開口 14，從而只有結(jié)構(gòu)性框架部留存下來以把麥克風(fēng)12保持在相對于個體20的鼻孔和口部的固定位置。在一個例子中，來自麥克風(fēng)的音頻信號可使用音頻信號數(shù)字化模塊來被數(shù)字化，數(shù)字化的聲音數(shù)據(jù)將經(jīng)由轉(zhuǎn)換鏈路18、使用通用串行總線(USB)前置放大器以及音頻接口(M-音頻，Model Fast Track Pro USB)、以22050赫茲(Hz)的采樣率和16比特的分辨率被傳輸至計(jì)算機(jī)上。盡管各個種類的音頻接口可能被使用，在現(xiàn)在這個例示性實(shí)施例中，外部的音頻接口，鑒于外部適配器大概在I千赫茲(kHz) 60分貝(dB)的較高信噪(S/N)比，相較于其他類型的音頻適配器，例如內(nèi)置音頻適配器，提供了合適的結(jié)果。錄音然后可以通過中心頻率大概為60赫茲(Hz)的四階帶阻數(shù)字濾波器以抑制線路干擾。其他的結(jié)構(gòu)也可能被用來把麥克風(fēng)定位到適當(dāng)位置，如按需抵靠個體上的多個位置定位或毗鄰個體放置的支撐結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步來說，在另一個例示性實(shí)施例中，雙麥克風(fēng)系統(tǒng)可以是有用的。在這樣一個系統(tǒng)中，如在圖2b中所示的，其中一個麥克風(fēng)，即第一麥克風(fēng)12b可配置為收集實(shí)際呼吸聲音和氣流聲音，而另一個麥克風(fēng)，即第二麥克風(fēng)12c可配置為基本上僅僅收集實(shí)際呼吸聲音。在這個實(shí)施例中，從第二麥克風(fēng)12c收集的波形聲音和/或數(shù)據(jù)可能被從第一麥克風(fēng)12b所收集來的波形聲音中減去或過濾，從而獲得基本上只有氣流聲音的波形數(shù)據(jù)流。如上所述，所述氣流聲可能是來自個體的呼吸的氣壓作用于麥克風(fēng)的振動膜而被收集所產(chǎn)生的。隨后，氣流聲可根據(jù)前面所述的方法被用做波形振幅聲學(xué)數(shù)據(jù)流。從而，呼吸聲音的原始聲學(xué)數(shù)據(jù)流，如同在例如圖5中的典型的繪圖中所描繪的，被針對多個呼吸相中的各個呼吸相被收集以形成生物聲學(xué)信號記錄，其中的聲學(xué)數(shù)據(jù)流隨后被轉(zhuǎn)換。如下將被描述的，在至少一個實(shí)施例中，提供方法和設(shè)備來根據(jù)頻率特性呼吸聲音來監(jiān)測、識別和確定個體20的呼吸周期的吸氣和/或呼氣相。應(yīng)該被知道的是，從個體20的呼吸聲和/或氣流聲的波形振幅數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換來的頻譜的數(shù)字比較分析可用于區(qū)別呼吸的吸氣和呼氣相。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，盡管以下的例子描述了一種如同圖2a和2b中所圖示的面罩被用于數(shù)據(jù)采 集和呼吸監(jiān)測/診斷的方法，如以上參考圖11到22或參考圖26和27描述的面罩，也能被用來取得相似的效果，且并沒有背離本公開的大體范圍和本質(zhì)。進(jìn)一步來說，盡管以下的內(nèi)容主要地提出了用于實(shí)時監(jiān)測的有線技術(shù)方案，但是相似的方式可被應(yīng)用，例如就上述的一個獨(dú)立的面罩而言，其中所述的本地?cái)?shù)據(jù)的處理步驟能被遠(yuǎn)程實(shí)施到一個適宜的診斷中心。同樣應(yīng)該理解的是，盡管以下的描述提供了在這里所描述的面罩的呼吸監(jiān)測應(yīng)用的一個例子，其他類似或截然不同的呼吸監(jiān)測和/或診斷的方式也可以使用通過這些面罩的不同實(shí)施例所獲取的數(shù)據(jù)而被應(yīng)用，且此并不背離本公開的大體范疇和本質(zhì)。例如，可以利用和依靠使用如這里所描述的不同的面罩的實(shí)施例所采集的數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)依靠呼吸聲音和/或氣流測量的不同監(jiān)測和/或診斷方法，這些研究可能包括但不限于，睡眠疾病例如睡眠呼吸暫停和/或睡眠呼吸淺慢、呼吸疾病、打鼾和其他對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的此類癥狀。相應(yīng)地，以下的例子不應(yīng)當(dāng)被解釋為局限于以上實(shí)施例的，而應(yīng)當(dāng)是一個用來例證其在某特定環(huán)境中的可能功用的方式。數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集自連續(xù)10名被送至進(jìn)行整夜多導(dǎo)睡眠檢測(PSG)的18歲以上的男士和女士。表I中示出了受檢者的特征。呼吸聲音通過心形電容式麥克風(fēng)(Aud1-Technica電容式麥克風(fēng)，Model PRO 35x)來記錄。該麥克風(fēng)的心形極性模式減少了來自側(cè)面和后方的聲音的拾取，從而提高了聲音源的隔絕性。如圖1所示，用于記錄呼吸聲音的麥克風(fēng)12具有直到2000赫茲的相對平坦的頻率響應(yīng)。此外，如圖1中實(shí)線所示，這里使用的麥克風(fēng)12在聲音垂直于麥克風(fēng)的隔膜時有較高輸出，這幫助降低了低頻率的環(huán)境噪音干擾。在這個例子中，如圖2a和圖2b所示，麥克風(fēng)12被嵌入到松配合的全面部面罩16的中心，該面罩經(jīng)過修改，以通過大的開口 14來減少氣流阻力和消除死腔。該麥克風(fēng)12附接到面罩16，且位于個體的面部前方。面罩16提供了結(jié)構(gòu)框架部來保持麥克風(fēng)在個體面部前方大約3厘米的尺寸的固定位置上，從而將呼吸聲音記錄到音頻記錄裝置，例如上面描述的計(jì)算機(jī)，以完成音頻的記錄。在一些例示性實(shí)施例中，呼吸聲音的音頻記錄可以被完成且在數(shù)字化音頻記錄之前以模擬格式進(jìn)行記錄。然而，在其他實(shí)施例中，呼吸聲音的音頻記錄可以被實(shí)時數(shù)字化。進(jìn)一步而言，在一些例示性實(shí)施例中，可聽見的記錄的波形數(shù)據(jù)或聲音信號數(shù)據(jù)的處理可以被實(shí)時執(zhí)行，從而提供關(guān)于個體呼吸的基本上瞬時信息。在例示性實(shí)施例中，數(shù)字化的聲音數(shù)據(jù)使用USB前置放大器和音頻接口(M-Audio，Model MobilePre USB)以22050赫茲(Hz)的采樣率和16比特(bits)的分辨率被傳輸至計(jì)算機(jī)。即使不同類型的音頻接口可以被使用，但在這個例示性實(shí)施例中，外部音頻接口相較內(nèi)置音頻適配器是優(yōu)選的，因前者有更好的信噪比，該更好的信噪比是91分貝。圖5展示了 25秒波形振幅記錄圖。然而，在其他例示性實(shí)施例中，可能需要記錄從大約10秒至8小時的時間段的呼吸聲音。在一些例示性實(shí)施例中，可能需要記錄從大約10秒至大約20分鐘的時間段的呼吸聲音。在其他例示性實(shí)施例中，可能需要記錄超過20分鐘的呼吸聲音。呼吸聲學(xué)研究在例示性實(shí)施例中，整夜的呼吸聲音記錄被顯示在類似圖3的計(jì)算機(jī)屏幕1.2的計(jì)算機(jī)屏幕上。如可以顯示在計(jì)算機(jī)屏幕1.2上的代表性原始聲學(xué)數(shù)據(jù)波形圖，被提供在圖5中用于25秒的紀(jì)錄。振幅的每次增加代表了單次呼吸。呼吸循環(huán)的各個相無法容易地在圖5中被分辨出來，因其時間標(biāo)尺太大從而無法辨析出單個呼吸的細(xì)節(jié)。例如，圖7a更加清晰地以波形振幅相對時間的圖示展示了呼吸循環(huán)的吸氣相和呼氣相。紀(jì)錄被視覺掃描以識別出常規(guī)呼吸的周期。在視覺掃描后，這些記錄被重放來進(jìn)行聽覺分析。沒有呼吸阻塞(例如打鼾和中斷)的征兆或其他異常例如呼吸促迫(呼吸急迫)或過度呼吸(深呼吸)的正常呼吸的序列被納入接下來的頻率分析。然而，打鼾和其他類型的嘈雜呼吸也可以通過應(yīng)用將紊流分量從非紊流分量分離開的預(yù)處理技術(shù)(如圖23所示)被納入分析，這樣，最終紊流分量也可以被選擇以進(jìn)行進(jìn)一步處理。該過程被重復(fù)以選擇個體睡眠的三個隨機(jī)部分。如果記錄的一部分滿足以上提及的納入標(biāo)準(zhǔn)，則3至4次連續(xù)的呼吸被從該部分中選出。從每個個體選擇總共10次呼吸。在選擇個體的呼吸聲音部分的過程期間，研究人員并不預(yù)先知道睡眠階段。因此，研究人員除了知道采樣是在睡眠開始后啟動的之外，在選擇所分析的呼吸時對于個體的睡眠階段是未知的。每個呼吸的實(shí)時時間戳被登記從而獲取相應(yīng)呼吸然后在其中發(fā)生的睡眠階段。隨后，研究人員再次聽取這些呼吸聲音從而將各次呼吸分成其吸氣、呼氣和呼吸間相。每個相被手工標(biāo)記。每個呼吸相的數(shù)據(jù)組被通過漢明窗，然后有50%重疊的窗口化數(shù)據(jù)的2048點(diǎn)快速傅里葉變換(FFT)被計(jì)算出來。所得出的頻譜被顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上以便視覺分析。呼吸間的暫停的頻譜也被計(jì)算出來，并納入分析從而控制環(huán)境噪音的影響。對頻譜細(xì)心的視覺檢驗(yàn)揭示出在吸氣期間，400赫茲(Hz)以上的信號的振幅會一貫地高于呼氣期間。因此，可以確定的是，相比呼氣相，吸氣相中400至1000赫茲之間的頻率振幅與10至400赫茲之間的頻率振幅的波段比率(BR)要更高。將被理解的是，上面注明的400赫茲的閾值未必被嚴(yán)格采用，因?yàn)樵撝悼梢愿鶕?jù)麥克風(fēng)聲學(xué)特征和應(yīng)用的特殊性通常在200赫茲至900赫茲之間變動。然后，各個呼吸循環(huán)的BR可以用公式(1)計(jì)算出來:
權(quán)利要求
1.一種供受檢者佩戴在其面部上用于呼吸監(jiān)測的面罩，所述面罩包括: 至少一個傳感器，其響應(yīng)于聲音和氣流以生成表不其的信號；和 支撐結(jié)構(gòu)，其被成型和配置為安置在受檢者的面部上，并且包括兩個或更多向外伸出的分支，在定位所述面罩后，所述分支匯合到傳感器支撐部來在距所述受檢者的面部的鼻和口區(qū)域一定距離處支撐所述至少一個傳感器，從而經(jīng)由所述至少一個傳感器實(shí)現(xiàn)對受檢者呼吸時產(chǎn)生的聲音和氣流兩者的監(jiān)測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的診斷面罩，還包括耦聯(lián)至所述結(jié)構(gòu)以在使用期間將所述面罩約束在所述受檢者面部上的適當(dāng)位置的約束機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的診斷面罩，所述兩個或更多向外伸出的分支的每個分支沿其至少一部分具有定義在其中的面向內(nèi)的通道，用于將所述氣流的至少一部分朝著所述至少一個傳感器弓I導(dǎo)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的診斷面罩，其中所述兩個或更多向外伸出的分支包括兩個相對的側(cè)分支和中間分支，這些分支匯合到所述傳感器支撐部以在所述面罩處于適當(dāng)位置時形成從所述區(qū)域伸出的三腳架狀結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的診斷面罩，所述傳感器支撐部具有漏斗形狀，其被定向?yàn)槌鲋辽僖粋€所述傳感器如流經(jīng)漏斗地傳送至少一部分所述氣流。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的診斷面罩，所述傳感器支撐部具有漏斗形狀，其被定向?yàn)槌鲋辽僖粋€傳感器如流經(jīng)漏斗地傳送至少一部分所述氣流，其中所述漏斗形狀流體地延伸至沿所述兩個或更多向外伸出的分支的每一個分支的至少一部分定義的面向內(nèi)的通道中，由此所述氣流的所述至少一部分被朝所述至少一個傳感器引導(dǎo)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的面罩，其包括獨(dú)立面罩，還包括安裝至所述支撐結(jié)構(gòu)并操作性耦聯(lián)至所述至少一個傳感器用于在操作時記錄所述聲音和氣流的記錄裝置，其中所述記錄裝置還被配置用于傳輸所述記錄以供遠(yuǎn)程呼吸疾病診斷系統(tǒng)進(jìn)行處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的面罩，其中所述記錄裝置包括數(shù)字記錄裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的面罩，所述支撐結(jié)構(gòu)包括用于將其安置于所述受檢者鼻梁上方的正面構(gòu)件，其中所述記錄裝置設(shè)置在所述正面構(gòu)件上，從而減小其突出性。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的面罩，其中所述記錄裝置包括可移除的數(shù)據(jù)存儲媒介、無線通信裝置和用于數(shù)字傳輸所述記錄的有線通信端口中的一種或多種。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的面罩，所述支撐結(jié)構(gòu)基本上勾勒所述區(qū)域。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的面罩，還包括所述兩個或更多分支從其伸出的面部框架部，所述面部框架部還通過至少部分地圍繞所述區(qū)域而勾勒所述區(qū)域，其中所述面部框架部被成型為在處于適當(dāng)位置時基本上貼合所述受檢者的面部輪廓，從而促進(jìn)所述面罩的適當(dāng)定位。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的面罩，其中所述兩個或更多分支提供得到充分減小的死腔的最小氣流阻力。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的面罩，所述至少一個傳感器包括主要響應(yīng)于氣流的第一傳感器以及主要響應(yīng)于聲音的第二傳感器。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的面罩，其中所述第一傳感器選自由麥克風(fēng)、氣流傳感器和壓力傳感器構(gòu)成的組，且其中所述第二傳感器是麥克風(fēng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的面罩，所述至少一個傳感器包括可操作以記錄聲音和氣流兩者的第一麥克風(fēng)，所述面罩還包括第二麥克風(fēng)，其被設(shè)置和配置為主要記錄聲音，使得經(jīng)由所述第二麥克風(fēng)收集的數(shù)據(jù)能夠用于過濾經(jīng)由所述第一麥克風(fēng)收集的數(shù)據(jù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的面罩，其中經(jīng)由所述面罩記錄的聲音和氣流適用于呼吸疾病診斷。
18.一種供受檢者佩戴在其面部上用于呼吸監(jiān)測的面罩，所述面罩包括: 傳感器，其響應(yīng)于氣流以產(chǎn)生代表其的信號；和 支撐結(jié)構(gòu)，其被成型和配置來安置于所述受檢者面部上，并且包括兩個或更多向外伸出的分支，這些分支在定位所述面罩后，匯合到傳感器支撐部，以在所述受檢者面部的鼻和口區(qū)域上方一定距離處支撐所述傳感器；所述兩個或更多向外伸出的分支的每個分支沿其至少一部分具有定義在其中的面向內(nèi)通道，用于朝所述傳感器引導(dǎo)所述受檢者呼吸時產(chǎn)生的氣流，從而實(shí)現(xiàn)對所述氣流的監(jiān)測。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的面罩，其中所述兩個或更多向外伸出的分支包括兩個相對的側(cè)下分支和一中間上分支，這些分支匯合到所述傳感器支撐部以在所述面罩處于適當(dāng)位置時形成在所述區(qū)域上方的三腳架狀結(jié)構(gòu)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的面罩，其中所述傳感器支撐部具有從每一個所述面向內(nèi)通道流體地伸出的漏斗形狀，來進(jìn)一步朝所述傳感器如經(jīng)由漏斗地傳送所引導(dǎo)的氣流。
21.根據(jù)權(quán)利要求18至20中任一項(xiàng)所述的面罩，其中所述傳感器選自由麥克風(fēng)、氣流傳感器和壓力傳感器構(gòu)成的組。
22.根據(jù)權(quán)利要求18至21中任一項(xiàng)所述的面罩，還包括被設(shè)置并配置為主要響應(yīng)于受檢者呼吸時所產(chǎn)生的聲音的麥克風(fēng)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的面罩，其中所述麥克風(fēng)被設(shè)置在面罩上離所述傳感器一定距離處，從而減少對于受檢者呼吸時產(chǎn)生的氣流的暴露。
24.一種用于遠(yuǎn)程診斷受檢者的呼吸疾病的方法，所述方法包括以下步驟: 為受檢者提供對于供受檢者在呼吸的同時佩戴在其面部上的自主診斷面罩的獲取，該面罩包含至少一個傳感器，其響應(yīng)于聲音和氣流以產(chǎn)生代表其的信號，以及操作地耦聯(lián)到傳感器的記錄裝置； 在所述記錄裝置上記錄受檢者在呼吸時所產(chǎn)生的聲音及氣流信號； 將所述記錄的信號傳輸至位于遠(yuǎn)程的診斷中心以進(jìn)行處理；和 僅根據(jù)所述處理后的聲音及氣流信號進(jìn)行呼吸疾病的診斷。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述的記錄步驟包括存儲所述聲音及氣流信號在可移除數(shù)據(jù)儲存裝置上，且其中，所述的傳輸步驟包括將所述的可移除數(shù)據(jù)儲存裝置遞送到所述診斷中心。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述的傳輸步驟包括將所述記錄的信號上傳到本地計(jì)算裝置中以及將所述上載的信號傳輸?shù)轿挥谶h(yuǎn)程的診斷中心裝置。
27.一種供受檢者佩戴在其面部上用于呼吸監(jiān)測的面罩，所述面罩包括: 傳感器，其響應(yīng)于氣流以產(chǎn)生代表其的信號；和 支撐結(jié)構(gòu)，其被成型及配置為安置于受檢者面部上，且從受檢者面部的鼻和口區(qū)域上方向外伸出，以提供傳感器支撐部，用于在定位所述面罩后，在離所述區(qū)域一定距離處以相對其的預(yù)設(shè)方位支撐所述傳感器，從而經(jīng)由所述傳感器實(shí)現(xiàn)對受檢者呼吸時由其鼻和口兩者產(chǎn)生的氣流的監(jiān)測。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的面罩，其中所述預(yù)設(shè)方位包括預(yù)設(shè)來攔截由受檢者的口和鼻兩者所產(chǎn)生的氣流的預(yù)設(shè)位置。
29.根據(jù)權(quán)利要求27或28所述的面罩，其中所述預(yù)設(shè)方位包括預(yù)設(shè)來攔截由受檢者的口和鼻兩者所產(chǎn)生的氣流的預(yù)設(shè)角度。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的面罩，其中所述預(yù)設(shè)方位包括預(yù)設(shè)來攔截由受檢者的口和鼻兩者所產(chǎn)生的氣流的預(yù)設(shè)位置和預(yù)設(shè)角度，其中所述角度被預(yù)設(shè)來二分由所述預(yù)設(shè)位置相對于受檢者的口和鼻所形成的角度。
31.根據(jù)權(quán)利要求27至30中任一項(xiàng)所述的面罩，其中所述預(yù)設(shè)方位是根據(jù)口氣流和鼻氣流之間的估計(jì)相交來預(yù)設(shè)的。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的面罩，其中所述估計(jì)相交基于觀測到的平均相交。
33.根據(jù)權(quán)利要 求28所述的面罩，其中所述預(yù)設(shè)方位包括預(yù)設(shè)位置，當(dāng)面具定位在受檢者面部上后，該預(yù)設(shè)位置基本上相對于受檢者面部橫向居中且基本上縱向上與受檢者口部齊平或在其下方。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的面罩，其中所述預(yù)設(shè)方位還包括預(yù)設(shè)角度，當(dāng)面具定位在受檢者面部上后，該預(yù)設(shè)角度基本上讓所述傳感器與受檢者口和鼻之間的點(diǎn)對齊。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的面罩，其中所述預(yù)設(shè)角度基本上二分了由所述預(yù)設(shè)位置相對于受檢者的口和鼻所形成的角度。
36.根據(jù)權(quán)利要求27至35中任一項(xiàng)所述的面罩，還包括耦聯(lián)至所述結(jié)構(gòu)來用于在使用期間將所述面罩約束在所述受檢者面部上適當(dāng)位置的約束機(jī)構(gòu)。
37.根據(jù)權(quán)利要求27至36中任一項(xiàng)所述的面罩，所述支撐結(jié)構(gòu)具有漏斗形狀，其被定向?yàn)槌鰝鞲衅魅缌鹘?jīng)漏斗地傳送所述氣流的至少一部分。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的面罩，其中所述漏斗形狀由被定尺寸及被定向來改善口氣流和鼻氣流兩者的捕獲的大體凹形結(jié)構(gòu)來定義。
39.根據(jù)權(quán)利要求27至38中任一項(xiàng)所述的面罩，其包括獨(dú)立面罩，所述獨(dú)立面罩還包括安裝至所述支撐結(jié)構(gòu)并操作性耦聯(lián)至所述傳感器用于在操作時記錄所述信號的記錄裝置，其中所述記錄裝置還被配置用于傳輸所述記錄以供遠(yuǎn)程呼吸疾病診斷系統(tǒng)進(jìn)行處理。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的面罩，其中所述記錄裝置包括數(shù)字記錄裝置。
41.根據(jù)權(quán)利要求39或40所述的面罩，其中所述記錄裝置包括可移除數(shù)據(jù)存儲媒介、無線通信裝置和用于數(shù)字傳輸所述記錄的有線通信端口中的一種或多種。
42.根據(jù)權(quán)利要求27至41中任一項(xiàng)所述的面罩，還包括所述支撐結(jié)構(gòu)從其向外伸出的面部框架部，所述面部框架部還通過至少部分地圍繞所述區(qū)域而勾勒所述區(qū)域，其中所述面部框架部被成型來在處于適當(dāng)位置時基本上貼合所述受檢者的面部輪廓，從而促進(jìn)所述面罩的適當(dāng)定位。
43.根據(jù)權(quán)利要求27至42中任一項(xiàng)所述的面罩，所述傳感器還響應(yīng)于聲音以產(chǎn)生代表其的數(shù)據(jù)信號，從而經(jīng)由所述傳感器實(shí)現(xiàn)對所述受檢者呼吸時產(chǎn)生的聲音和氣流兩者的監(jiān)測。
44.根據(jù)權(quán)利要求27至43中任一項(xiàng)所述的面罩，所述傳感器包括主要響應(yīng)氣流的第一傳感器，所述面罩還包括第二傳感器，其主要響應(yīng)聲音用于產(chǎn)生代表所述聲音的數(shù)據(jù)信號，從而經(jīng)由所述第一傳感器和所述第二傳感器實(shí)現(xiàn)對所述受檢者呼吸時產(chǎn)生的聲音和氣流兩者的監(jiān)測。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的面罩，其中所述第一傳感器選自由麥克風(fēng)、氣流傳感器和壓力傳感器構(gòu)成的組；且其中所述第二傳感器是麥克風(fēng)。
46.根據(jù)權(quán)利要求43所述的面罩，所述傳感器包括第一傳感器，所述面罩還包括第二傳感器，其主要被配置為記錄聲音，使得經(jīng)由所述第二傳感器收集的數(shù)據(jù)能夠用于過濾經(jīng)由所述第一傳感器收集的數(shù)據(jù)。
47.根據(jù)權(quán)利要求27至46中任一項(xiàng)所述的面罩，其中經(jīng)由所述面罩記錄的數(shù)據(jù)適用于呼吸疾病診斷。
48.根據(jù)權(quán)利要求37或38所述的面罩，其中所述傳感器支撐部包括一個或多個支撐分支，用于跨定義在所述支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)的孔口來支撐所述傳感器，從而實(shí)現(xiàn)從所述支撐結(jié)構(gòu)中排出被導(dǎo)向朝著所述傳感器的氣流。
49.根據(jù)權(quán) 利要求48所述的面罩，其中所述排出減小氣流阻力，得到充分減小的死腔。
全文摘要
一種用于呼吸監(jiān)測和/或診斷的面罩以及其使用方法，所述面罩包括響應(yīng)于聲音和/或氣流的至少一個傳感器；以及支撐結(jié)構(gòu)，其配置為安置在受檢者面部上并從其向外延伸以在相對于口鼻的一定距離和方位處支撐傳感器，從而經(jīng)由傳感器實(shí)現(xiàn)呼吸聲音和/或氣流監(jiān)測。
文檔編號A61F5/56GK103228211SQ201180056143
公開日2013年7月31日 申請日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月22日
發(fā)明者希沙姆·阿爾沙伊爾, 杰弗里·羅伊·費(fèi)爾尼耶, T·道格拉斯·布雷德利, 奧萊克桑德·伊戈羅維奇·列夫琴科, 史蒂文·M·蓬 申請人:大學(xué)健康網(wǎng)絡(luò)