本申請案請求于2014年2月13日提交的澳大利亞臨時申請案No.2014900439的權(quán)益，其全部公開內(nèi)容通過引用并入本文。

關(guān)于聯(lián)邦資助的研究或開發(fā)的聲明

不適用

共同研究開發(fā)參與者的姓名

不適用

序列表

不適用

背景技術(shù)：

本發(fā)明技術(shù)涉及呼吸相關(guān)障礙的檢測、診斷、治療、預(yù)防和改善中的一種或多種。具體地，本發(fā)明技術(shù)涉及醫(yī)療裝置或設(shè)備，及其用于于上述目的的用途。

技術(shù)領(lǐng)域

人類呼吸系統(tǒng)及其障礙

人體的呼吸系統(tǒng)促進氣體交換。鼻和嘴形成患者的氣道入口。

氣道包括一系列分支氣管，當分支氣管穿透更深入肺部時，其變得更窄、更短且更多。肺部的主要功能是氣體交換，允許氧氣從空氣進入靜脈血并排出二氧化碳。氣管分成左右主支氣管，最后再分成末端細支氣管。支氣管構(gòu)成傳導(dǎo)氣道，但并不參與氣體交換。氣道的進一步分支通向呼吸細支氣管，并最終通向肺泡。肺部的肺泡區(qū)是進行氣體交換的區(qū)域，且稱為呼吸區(qū)。參見威斯特(West)出版的《呼吸生理學(xué)精要》。

多種呼吸障礙的存在。

阻塞性睡眠呼吸中止癥(OSA，Obstructive Sleep Apnea)為一種形式的睡眠呼吸障礙(SDB，Sleep Disordered Breathing)，其特征為，上氣道在睡眠期間閉塞或阻塞。其起因于睡眠期間異常小的上氣道和肌肉張力在舌、軟腭及后口咽壁的區(qū)域中的正常損失的組合。該病癥導(dǎo)致受影響患者通常停止呼吸，持續(xù)30秒至120秒的時間段，有時每晚200次至300次。這經(jīng)常導(dǎo)致過度日間嗜睡，并可導(dǎo)致心血管疾病和腦損傷。并發(fā)癥狀為常見障礙，尤其是在中年超重男性中，但受影響的人可并未意識到這個問題。參見美國專利4,944,310(Sullivan)。

潮式呼吸(CSR，Cheyne-Stokes Respiration)為患者呼吸控制器的障礙，其中存在盛衰換氣的律動交替期，引起動脈血液的重復(fù)性缺氧和復(fù)氧。由于重復(fù)性氧不足，所以CSR是可能有害的。在一些患者中，CSR與從睡眠中重復(fù)微覺醒相關(guān)，這導(dǎo)致嚴重的睡眠中斷、交感神經(jīng)活動增強，以及后負荷增加。參見美國專利6,532,959(伯桑-瓊斯(Berthon-Jones)提出)。

肥胖換氣過度綜合征(OHS，Obesity Hyperventilation Syndrome)定義為嚴重肥胖和清醒時慢性高碳酸血癥的組合，不存在換氣不足的其他已知原因。癥狀包括呼吸困難、晨起頭痛、過度日間嗜睡。

慢性阻塞性肺部疾病(COPD，Chronic Obstructive Pulmonary Disease)包括具有某些共同特征的一組下氣道疾病中的任何一種。這些疾病包括空氣流動阻力增加、呼吸的呼氣階段延長，以及肺的正常彈性的損失。COPD的示例為肺氣腫和慢性支氣管炎。COPD由慢性吸煙(主要風(fēng)險因素)、職業(yè)暴露、空氣污染和遺傳因素引起。癥狀包括：運動中呼吸困難、慢性咳嗽、以及產(chǎn)生痰液。

神經(jīng)肌肉疾病(NMD，Neuromuscular Disease)是一個廣義的術(shù)語，涵蓋直接經(jīng)由本質(zhì)肌肉病理或者間接經(jīng)由神經(jīng)病理損害肌肉功能的許多疾病和失調(diào)。一些NMD患者的特征為進行性肌肉損傷，其導(dǎo)致移動機能損失、需要坐輪椅、吞咽困難、呼吸肌無力，并最終死于呼吸衰竭。神經(jīng)肌肉障礙可分為快速進行性和慢進行性：(i)快速進行性障礙：其特征為肌肉損傷惡化超過數(shù)月，并且在幾年內(nèi)導(dǎo)致死亡(例如，青少年肌萎縮側(cè)部硬化癥(ALS，Amyotrophic lateral sclerosis)和杜氏肌營養(yǎng)不良癥(DMD，Duchenne muscular dystrophy))；(ii)可變或慢進行性疾?。浩涮卣鳛榧∪鈸p傷惡化超過數(shù)年，并且僅輕微縮短預(yù)期壽命(例如，肢帶型、面肩臂型和強直性肌肉營養(yǎng)失調(diào))。NMD的呼吸衰竭的癥狀包括：漸增的全身虛弱、吞咽困難、運動中和休息時呼吸困難、疲憊、嗜睡、晨起頭痛，以及注意力難以集中和情緒變化。

胸壁障礙為一組導(dǎo)致呼吸肌和胸廓之間無效率耦合的胸椎畸形。該障礙的通常特征是限制性缺陷，并且負擔長期高碳酸血癥性呼吸衰竭的可能。脊柱側(cè)凸和/或脊柱后側(cè)凸可引起嚴重的呼吸衰竭。呼吸衰竭的癥狀包括：運動中呼吸困難、外周水腫、端坐呼吸、反復(fù)胸部感染、晨起頭痛、疲憊、睡眠質(zhì)量差、食欲不振。

其他健康個體可利用該系統(tǒng)和裝置來預(yù)防出現(xiàn)呼吸障礙。

治療

鼻腔持續(xù)氣道正壓換氣(CPAP，Nasal Continuous Positive Airway Pressure)治療已用于治療障礙性睡眠呼吸中止癥(OSA)。假設(shè)持續(xù)氣道正壓換氣用作氣動夾板，并且可通過向前并遠離后咽壁推動軟腭和舌防止上氣道閉塞。

非侵入式換氣(NIV，Non-invasive ventilation)通過上氣道為患者提供呼吸機輔助，以幫助患者充分呼吸并且/或者通過完成呼吸功中的一些或全部來維持身體內(nèi)適當?shù)难跛?。呼吸機輔助經(jīng)由患者界面提供。NIV已用于治療CSR、OHS、COPD、MD和胸壁疾病。

侵入式換氣(IV，Invasive ventilation)為不能夠自己進行有效呼吸的患者提供換氣支持，并且使用氣切管提供。

呼吸機可控制泵入患者體內(nèi)的呼吸的時間和壓力，并且監(jiān)測患者的呼吸?？刂坪捅O(jiān)測患者的方法通常包括容積周期法和壓力周期法。除其他以外，容積周期法可包括壓力調(diào)節(jié)容積控制(PRVC)、容積式換氣(VV)和容積控制型持續(xù)性強制換氣(VC-CMV)技術(shù)。除其他以外，壓力周期法可包括輔助控制(AC)、同步化間歇性強制換氣(SIMV)、控制型機械性換氣(CMV)、壓力支持換氣(PSV)、持續(xù)正壓換氣(CPAP)，或呼氣末正壓換氣(PEEP)技術(shù)。

系統(tǒng)

一種用于治療睡眠呼吸障礙的已知裝置為由瑞思邁(ResMed)公司制造的S9睡眠治療系統(tǒng)。呼吸機(例如，ResMed Stellar^TM系列成人和兒童呼吸機)可以為眾多患者提供侵入式與非侵入式非依賴型換氣支持，用于治療多種病癥，諸如但不限于NMD、OHS、COPD。

ResMed Elisée^TM150呼吸機和ResMed VS III^TM呼吸機可提供適合于成人或兒童患者的侵入式與非侵入式依賴性換氣支持，用于治療多種病癥。這些呼吸機使用單分支回路或雙分支回路提供容積換氣模式和氣壓換氣模式。

系統(tǒng)可包括PAP裝置/呼吸機、空氣回路、加濕器、患者界面和數(shù)據(jù)管理。

患者界面

患者界面可用于將呼吸設(shè)備接合到其用戶，例如通過提供可呼吸空氣流。可呼吸空氣流可經(jīng)由面罩提供到鼻和/或嘴里、經(jīng)由管提供到嘴里，或者經(jīng)由氣切管提供到用戶的氣管中。根據(jù)待施加的治療，患者界面可與例如患者的臉部區(qū)域形成密封，從而促使氣體以與環(huán)境壓力足夠不一致的壓力(例如，大約10cmH₂O的正壓)進行輸送，以使療法生效。對于治療的其他形式而言，諸如氧氣輸送，患者界面可不包括密封，該密封足以促進將大約10cmH₂O正壓的氣體供應(yīng)輸送到氣道。

呼吸裝置(PAP裝置/呼吸機)

呼吸設(shè)備的示例包括瑞思邁(ResMed)的S9AutoSet^TM PAP裝置和瑞思邁(ResMed)的Stellar^TM150呼吸機。PAP裝置或呼吸機通常包括氣流產(chǎn)生器，諸如馬達驅(qū)動的鼓風(fēng)機或壓縮氣體貯存器，并且PAP裝置或呼吸機配置成將空氣流或其他可呼吸氣體流供應(yīng)至患者的氣道。在一些情況下，正壓的空氣或其他可呼吸氣體流可供應(yīng)到患者的氣道。PAP裝置或呼吸機的出口經(jīng)由空氣回路連接至患者界面，諸如上述的那些。

呼吸機或PAP裝置通常包括氣流產(chǎn)生器、入口過濾器、患者界面、將氣流產(chǎn)生器連接到患者界面的空氣回路、各種傳感器和基于微處理器的控制器?；颊呓缑婵砂ㄈ缟纤龅拿嬲只驓馇泄?。氣流產(chǎn)生器可包括伺服控制馬達、蝸殼和形成鼓風(fēng)機的推進器。在一些情況下，馬達的制動器可實施以更快速地降低鼓風(fēng)機的速度，以便克服馬達和推進器的慣性。制動可允許鼓風(fēng)機更快速地及時實現(xiàn)較低的壓力狀況，以與呼氣同步而不管慣性。在一些情況下，氣流產(chǎn)生器還可包括閥，作為馬達速度控制的替代，閥能夠?qū)⑸傻目諝馀欧诺酱髿庵?，作為用于改變輸送給患者的壓力的手段。除其他事項外，傳感器測量(諸如使用壓力轉(zhuǎn)換器等)馬達速度、質(zhì)量流率和出口壓力。該裝置在空氣輸送回路的路徑上可任選地包括加濕器和/或加熱元件?？刂破骺砂〝?shù)據(jù)存儲能力，具有或不具有集成式數(shù)據(jù)檢索和顯示功能。

監(jiān)控系統(tǒng)

多導(dǎo)睡眠圖(PSG)是用于心肺疾病診斷和預(yù)后的常規(guī)系統(tǒng)。PSG通常涉及在人體上安置15至20個接觸傳感器，以便記錄各種身體信號，諸如腦電圖(EEG)、心電圖(ECG)、眼電圖(EOG)等。然而，雖然它們可適合于其在臨床環(huán)境中的一般應(yīng)用，但此類系統(tǒng)復(fù)雜并且可能是昂貴的，并且/或者對于試圖在家睡眠的患者來說可以是不舒服或不切實際的。

呼吸努力相關(guān)微覺醒(RERA)

在1999年，AASM特別工作小組將RERA定義如下

一連串呼吸，其特征在于呼吸努力增加導(dǎo)致從睡眠中微覺醒，但不符合呼吸中止癥或呼吸不足標準。這些事件必須滿足以下兩個標準：

1.逐漸更負的食道壓力模式，其終止于壓力突然變化到較小的負值水平和微覺醒；

2.該事件持續(xù)10秒或更長。

在2000年，在美國紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)院完成并且發(fā)表在《睡眠》，第23卷，第6期，第763頁-771頁(Sleep,vol.23,No.6,pp.763-771)上的研究“Non-Invasive Detection of Respiratory Effort-Related Arousals(RERAs)by a Nasal Cannula/Pressure Transducer System(通過鼻插管/壓力傳感器系統(tǒng)進行的呼吸努力相關(guān)微覺醒(RERA)的無創(chuàng)檢測)”表明鼻插管/壓力傳感器系統(tǒng)在RERA檢測中是足夠且可靠的。

RERA檢測器可基于從PAP裝置獲得的實際流量信號。例如，可基于流量信號來判定流量限制測量值。然后，可根據(jù)流量限制測量值和換氣突然增加的測量值的函數(shù)推導(dǎo)出微覺醒的測量值。在轉(zhuǎn)讓給瑞思邁有限公司(ResMed Ltd.)的PCT專利公開No.WO 2008/138040中描述了一種此類方法，其公開內(nèi)容據(jù)此通過引用并入本文。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本技術(shù)針對提供用于診斷、改善、治療或預(yù)防呼吸障礙的醫(yī)療裝置，所述醫(yī)療裝置具有改善的舒適性、成本、功效、易用性和可制造性中的一個或多個。

本技術(shù)的第一方面涉及用于診斷、改善、治療或預(yù)防呼吸障礙的裝置。

本技術(shù)的另一方面涉及用于診斷、改善、治療或預(yù)防呼吸障礙的方法。

本技術(shù)的一種形式包括基于一致性吸氣流量限制和“大呼吸”檢測的組合來檢測呼吸努力相關(guān)微覺醒的方法。

本技術(shù)的一些型式可涉及用于諸如在一個或多個處理器中檢測患者呼吸氣流信號中的呼吸努力相關(guān)微覺醒的方法。該方法可包括在處理器中從信號接收在多次最近呼吸期間吸氣流量限制的一致性的計算測量值。該方法可包括在處理器中接收指示突然大呼吸的換氣階段變化的計算測量值。該方法可包括在處理器中根據(jù)吸氣流量限制的一致性的測量值以及換氣階段變化的測量值來計算指示呼吸努力相關(guān)微覺醒發(fā)生的置信度的測量值。

在一些型式中，該方法可包括在處理器中根據(jù)信號來計算在多次最近呼吸期間吸氣流量限制的一致性的測量值。該方法還可包括在處理器中計算指示突然大呼吸的換氣階段變化的測量值。該方法還可包括計算多次最近呼吸期間吸氣流量限制的最大測量值，其中指示置信度的測量值為吸氣流量限制的最大測量值的函數(shù)。在一些情況下，計算指示置信度的測量值可涉及計算三維點與三維立方體拐點間的距離，三維點的分量為吸氣流量限制的一致性的測量值、換氣階段變化的測量值和吸氣流量限制的最大測量值。任選地，吸氣流量限制的一致性的測量值可計算為超過預(yù)定閾值的最近流量限制測量值的分數(shù)。在一些情況下，換氣階段變化的測量值可計算為換氣比率的當前值與換氣比率的先前值之間的差。換氣階段變化的測量值可以為映射到范圍[0，1]的差。在一些情況下，換氣比率可計算為平均吸氣流率除以當前換氣量的測量值。平均吸氣流率可計算為吸氣潮氣量和呼氣潮氣量的平均值除以當前呼吸的吸氣時間。

任選地，該方法還可包括將呼吸努力相關(guān)微覺醒發(fā)生的置信度與預(yù)定閾值比較，以提供患者當前是否正在經(jīng)歷呼吸努力相關(guān)微覺醒的指示。該方法還可包括根據(jù)預(yù)定時間間隔內(nèi)的呼吸努力相關(guān)微覺醒的一些指示來計算呼吸紊亂指數(shù)。該方法還可包括基于指示置信度的測量值判定用于患者的呼吸治療的參數(shù)的變化。

本技術(shù)的一些型式可包括計算機可讀存儲器存儲介質(zhì)，其具有在其上編碼的程序指令，這些程序指令配置成使處理器執(zhí)行檢測患者呼吸氣流信號中的呼吸努力相關(guān)微覺醒的方法。該方法可包括根據(jù)信號來計算在多次最近呼吸期間吸氣流量限制的一致性的測量值。該方法還可包括在處理器中計算指示突然大呼吸的換氣階段變化的測量值。該方法可包括根據(jù)吸氣流量限制的一致性的測量值和換氣階段變化的測量值來計算指示呼吸努力相關(guān)微覺醒發(fā)生的置信度的測量值。

本技術(shù)的一些型式可包括用于檢測患者呼吸氣流信號中呼吸努力相關(guān)微覺醒的裝置。該裝置可包括配置成提供表示患者呼吸氣流的信號的傳感器。該方法可包括配置成檢測呼吸努力相關(guān)微覺醒的處理器。該處理器可配置成根據(jù)信號來計算在多次最近呼吸期間吸氣流量限制的一致性的測量值。該處理器可配置成計算指示突然大呼吸的換氣階段變化的測量值。該處理器可配置成根據(jù)吸氣流量限制的一致性的測量值和換氣階段變化的測量值來計算指示呼吸努力相關(guān)微覺醒發(fā)生的置信度的測量值。

根據(jù)本技術(shù)的一方面，提供檢測患者呼吸氣流信號中呼吸努力相關(guān)微覺醒的方法，該方法包括下列步驟：根據(jù)信號來計算在多次最近呼吸期間吸氣流量限制的一致性的測量值；計算指示突然大呼吸的換氣階段變化的測量值；以及根據(jù)吸氣流量限制的一致性的測量值和換氣階段變化的測量值來計算指示呼吸努力相關(guān)微覺醒發(fā)生的置信度的測量值。

根據(jù)本技術(shù)的另一方面，用于檢測患者呼吸氣流信號中的呼吸努力相關(guān)微覺醒的裝置包括配置成提供表示患者呼吸氣流的信號的傳感器以及配置成檢測呼吸努力相關(guān)微覺醒的處理器。處理器配置成根據(jù)信號來計算在多次最近呼吸期間吸氣流量限制的一致性的測量值；計算指示突然大呼吸的換氣階段變化的測量值；以及根據(jù)吸氣流量限制的一致性的測量值和換氣階段變化的測量值來計算指示呼吸努力相關(guān)微覺醒發(fā)生的置信度的測量值。

根據(jù)本技術(shù)的其它方面，計算機可讀存儲介質(zhì)已在其上進行編碼，以便將處理器配置成實現(xiàn)檢測患者呼吸氣流信號中的呼吸努力相關(guān)微覺醒的方法，該方法包括：根據(jù)信號來計算在多次最近呼吸期間吸氣流量限制的一致性的測量值；計算指示突然大呼吸的換氣階段變化的測量值；以及根據(jù)吸氣流量限制的一致性的測量值和換氣階段變化的測量值來計算指示呼吸努力相關(guān)微覺醒發(fā)生的置信度的測量值。

當然，各方面的部分可形成本技術(shù)的子方面。同樣，子方面和/或方面中的各個方面可以各種方式組合，并且也可構(gòu)成本技術(shù)的附加方面或子方面。

通過考慮包含在以下具體實施方式、摘要、附圖和權(quán)利要求書中的信息，本技術(shù)的其他特征將變得顯而易見。

附圖說明

在附圖的圖形中，通過示例而非通過限制來說明本技術(shù)，其中相似的參考標號指的是類似的元件，附圖包括：

治療系統(tǒng)

圖1A示出根據(jù)本技術(shù)的系統(tǒng)。佩戴患者界面3000的患者1000從PAP裝置4000接收正壓的空氣供應(yīng)。來自PAP裝置的空氣在加濕器5000中加濕，并且沿空氣回路4170傳送至患者1000。也示出了床伴1100。

圖1B示出監(jiān)控睡眠患者1000的非接觸式傳感器單元7000。非接觸式傳感器單元7000可以為多普勒雷達運動傳感器，其提供表示患者1000的呼吸運動的信號，該信號可用作患者呼吸流量的指標。

呼吸系統(tǒng)

圖2A示出人類呼吸系統(tǒng)的概略圖，包括鼻腔和口腔、喉頭、聲帶、食道、氣管、支氣管、肺、肺泡囊、心臟及膈。

圖2B示出人類上氣道的視圖，包括鼻腔、鼻骨、側(cè)鼻軟骨、大翼軟骨、鼻孔、上唇、下唇、喉頭、硬腭、軟腭、咽、舌、會厭軟骨、聲帶、食道及氣管。

患者界面

圖3示出根據(jù)本技術(shù)一種形式的患者界面。

PAP裝置

圖4A示出根據(jù)本技術(shù)一種形式的PAP裝置。

圖4B示出根據(jù)本技術(shù)一種形式的PAP裝置的氣動回路的示意圖，標明了上游和下游的方向。

圖4C示出根據(jù)本技術(shù)一個方面的PAP裝置的電氣組件的示意圖。

圖4D示出根據(jù)本技術(shù)一方面的在PAP裝置中實施的算法的示意圖，在該圖中，實線箭頭指示實際的信息流，例如經(jīng)由電子信號。

圖4E是說明根據(jù)本技術(shù)的一個方面的由圖4D的治療引擎實現(xiàn)的方法的流程圖。

圖4F為說明可在本技術(shù)的一個形式中實施的用于圖4D的RERA檢測算法的方法的流程圖。

加濕器

圖5示出根據(jù)本技術(shù)一個方面的加濕器。

呼吸波形

圖6A示出人在睡眠時的典型呼吸波形的模型。水平軸為時間，而垂直軸為呼吸流量。雖然參數(shù)值可變化，但典型的呼吸可具有以下近似值：潮氣量，Vt，0.5L；吸氣時間，Ti，1.6s；峰值吸氣流量，Qpeak，0.4L/s；呼氣時間，Te，2.4s；峰值呼氣流量，Qpeak，-0.5L/s。呼吸的總持續(xù)時間Ttot為大約4s。人通常以每分鐘大約15次呼吸(BPM，breaths per minute)的速率進行呼吸，其中換氣量為大約7.5L/分鐘。典型的工作周期(Ti與Ttot的比率)為大約40％。

圖6B示出呼吸的縮放吸氣部分，其中患者正經(jīng)歷平坦吸氣流量限制的示例。

圖6C示出呼吸的縮放吸氣部分，其中患者正經(jīng)歷“頂部平坦”平坦吸氣流量限制的示例。

圖6D示出呼吸的縮放吸氣部分，其中患者正經(jīng)歷“雙緣突波”吸氣流量限制的示例。

圖6E示出呼吸的縮放吸氣部分，其中患者正經(jīng)歷“升緣突波”吸氣流量限制的示例。

圖6F示出呼吸的縮放吸氣部分，其中患者正經(jīng)歷“降緣突波”吸氣流量限制的示例。

圖6G示出呼吸的縮放吸氣部分，其中患者正經(jīng)歷“M形波”吸氣流量限制的示例。

圖7包括三個圖表，其說明關(guān)于示例流量信號的在圖4F中說明的RERA檢測算法的輸出。

圖8包括三個圖表，其說明關(guān)于示例流量信號的在圖4F中說明的RERA檢測算法和先前的RERA檢測算法的輸出。

具體實施方式

在更進一步詳細地描述本技術(shù)之前，應(yīng)該理解，本技術(shù)并不限于本文所描述的特定實施例，本文描述的特定實施例可變化。還應(yīng)該理解，本公開中使用的術(shù)語僅是為描述本文所描述的特定實施例的目的，并非旨在為限制性的。

治療

在一種形式中，本技術(shù)包括用于治療呼吸障礙的方法，該方法包括向患者100的氣道的入口施加正壓的步驟。

在本技術(shù)的某些實施例中，經(jīng)由一個或兩個鼻孔向患者的鼻道提供正壓的空氣供給。

治療系統(tǒng)

在一種形式中，本技術(shù)包括用于治療呼吸障礙的設(shè)備。該設(shè)備可包括PAP裝置4000，用于經(jīng)由通向患者界面3000的空氣輸送管將加壓呼吸氣體(諸如空氣)供應(yīng)給患者1000。

患者界面

根據(jù)本技術(shù)一個方面的非侵入式患者界面3000包括以下的功能方面：密封形成結(jié)構(gòu)3100、充氣室3200、定位和穩(wěn)定結(jié)構(gòu)3300、換氣口3400、用于連接至空氣回路4170的連接端口3600和前額支架3700。在一些形式中，功能方面可由一個或多個實體部件提供。在一些形式中，一個實體部件可提供一個或多個功能方面。在使用中，密封形成結(jié)構(gòu)3100布置成圍繞患者氣道的入口，以便促進正壓空氣供應(yīng)給氣道。

PAP裝置

根據(jù)本技術(shù)一個方面的PAP裝置4000包括機械和氣動組件4100以及電氣組件4200，并且被編程以執(zhí)行一個或多個算法4300。PAP裝置4000優(yōu)選地具有外部殼體4010，外部殼體4010優(yōu)選地以兩部分形成，外部殼體4010的上部4012和外部殼體4010的下部4014。在另選形式中，外部殼體4010可包括一個或多個面板4015。優(yōu)選地，PAP裝置4000包括底盤4016，底盤4016支撐PAP裝置4000的一個或多個內(nèi)部部件。在一種形式中，氣動塊4020由底盤4016支撐或者形成為底盤4016的部分。PAP裝置4000可包括手柄4018。

裝置4000的氣動路徑優(yōu)選地包括入口空氣過濾器4112、入口消聲器4122、能夠供應(yīng)正壓空氣的可控壓力裝置4140(優(yōu)選為鼓風(fēng)機4142)以及出口消聲器4124。一個或多個傳感器或轉(zhuǎn)換器4270包括在氣動路徑中。

優(yōu)選的氣動塊4020包括位于外部殼體4010內(nèi)的氣動路徑的一部分。

該PAP裝置4000優(yōu)選地具有電源供應(yīng)器4210、一個或多個輸入裝置4220、處理器4230、治療裝置控制器4240、治療裝置4245、一個或多個保護電路4250、存儲器4260、轉(zhuǎn)換器4270、數(shù)據(jù)通信接口4280以及和一個或多個輸出裝置4290。電氣組件4200可安裝在單個印刷電路板組件(PCBA)4202上。在另選形式中，PAP裝置4000可包括多于一個的PCBA 4202。

PAP裝置機械和氣動組件4100

空氣過濾器4110

根據(jù)本技術(shù)一種形式的PAP裝置可包括一個空氣過濾器4110，或多個空氣過濾器4110。

在一種形式中，入口空氣過濾器4112位于壓力裝置4140上游的氣動路徑的開端處。

在一種形式中，出口空氣過濾器4114例如抗菌過濾器位于氣動塊4020的出口與患者界面3000之間。

消聲器4120

在本技術(shù)的一種形式中，入口消聲器4122位于壓力裝置4140上游的氣動路徑中。

在本技術(shù)的一種形式中，出口消聲器4124位于壓力裝置4140與患者界面3000之間的氣動路徑中。

壓力裝置4140

在本技術(shù)的一種優(yōu)選形式中，用于產(chǎn)生正壓空氣流的壓力裝置4140為可控鼓風(fēng)機4142。例如，該鼓風(fēng)機可包括無刷直流馬達4144，其具有封裝在蝸殼中的一個或多個推進器。優(yōu)選地，鼓風(fēng)機可能夠輸送空氣供應(yīng)(例如，大約120公升/分鐘)，其正壓范圍從大約4cmH₂O至大約20cmH₂O，或者在其他形式中高達大約30cmH₂O。

壓力裝置4140受治療裝置控制器4240的控制。

轉(zhuǎn)換器4270

在本技術(shù)的一種形式中，一個或多個轉(zhuǎn)換器4270位于壓力裝置4140的上游。一個或多個轉(zhuǎn)換器4270被構(gòu)造和布置成測量空氣在氣動路徑中該點處的性質(zhì)。

在本技術(shù)的一種形式中，一個或多個轉(zhuǎn)換器4270位于壓力裝置4140的下游和空氣回路4170的上游。一個或多個轉(zhuǎn)換器4270被構(gòu)造和布置成測量空氣在氣動路徑中該點處的性質(zhì)。

在本技術(shù)的一種形式中，一個或多個轉(zhuǎn)換器4270位于接近患者界面3000處。

防溢止回閥4160

在本技術(shù)的一種形式中，防溢止回閥位于加濕器5000與氣動塊4020之間。防溢止回閥被構(gòu)造和布置成減少水從加濕器5000的上游流動流向例如馬達4144的風(fēng)險。

空氣回路4170

根據(jù)本技術(shù)一個方面的空氣回路4170被構(gòu)造和布置成允許空氣或可呼吸氣體在氣動塊4020與患者界面3000之間流動。

補充氧4180

在本技術(shù)的一種形式中，將補充氧4180輸送至氣動路徑中的一點。

在本技術(shù)的一種形式中，將補充氧4180輸送至氣動塊4020的上游。

在本技術(shù)的一種形式中，將補充氧4180輸送至空氣回路4170。

在本技術(shù)的一種形式中，將補充氧4180輸送至患者界面3000。

PAP裝置電氣組件4200

電源供應(yīng)器4210

在本技術(shù)的一種形式中，電源供應(yīng)器4210在PAP裝置4000的外部殼體4010的內(nèi)部。在本技術(shù)的另一種形式中，電源供應(yīng)器4210在PAP裝置4000的外部殼體4010的外部。

在本技術(shù)的一種形式中，電源供應(yīng)器4210僅向PAP裝置4000提供電力。在本技術(shù)的另一種形式中，電源供應(yīng)器4210向PAP裝置4000和加濕器5000兩者提供電力。

輸入裝置4220

在本技術(shù)的一種形式中，PAP裝置4000包括形式為按鈕、開關(guān)或刻度盤的一個或多個輸入裝置4220，以允許人員與裝置交互。按鈕、開關(guān)或刻度盤可以為經(jīng)由觸摸屏幕存取的實體裝置或軟體裝置。在一種形式中，按鈕、開關(guān)或刻度盤可實體連接到外部殼體4010，或者在另一種形式中，按鈕、開關(guān)或刻度盤可與接收器無線通信，接收器與處理器4230電連接。

在一種形式中，輸入裝置4220可被構(gòu)造和布置成允許人員選擇數(shù)值和/或菜單選項。

處理器4230

在本技術(shù)的一種形式中，處理器4230為適于控制PAP裝置4000的處理器，諸如x86INTEL處理器。

根據(jù)本技術(shù)另一種形式的適于控制PAP裝置4000的處理器4230包括基于來自安謀國際科技(ARM Holdings)公司的ARM Cortex-M處理器的處理器。例如，可使用來自意法半導(dǎo)體(ST MICROELECTRONICS)公司的STM32系列微控制器。

根據(jù)本技術(shù)進一步的另選形式的適于控制PAP裝置4000的處理器4230包括選自基于ARM9的32位元RISC CPU系列的構(gòu)件。例如，可使用來自意法半導(dǎo)體(ST MICROELECTRONICS)公司的STM32系列微控制器。

在本技術(shù)的某些另選形式中，可將16位元RISC CPU用作PAP裝置4000的處理器4230。例如，可使用來自德州儀器(TEXAS INSTRUMENTS)公司制造的MSP430系列微控制器的處理器。

處理器4230配置成接收來自一個或多個轉(zhuǎn)換器4270和一個或多個輸入裝置4220的一個或多個輸入信號。

處理器4230配置成將一個或多個輸出信號提供給輸出裝置4290、治療裝置控制器4240、數(shù)據(jù)通信接口4280和濕度控制器5250中的一個或多個。

在本技術(shù)的一些形式中，處理器4230或多個此類處理器被配置成實施本文所述的一種或多種方法，諸如一個或多個算法4300，其表示成存儲在諸如存儲器4260的非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì)中的計算機程序。在一些情況下，如前所述，一個或多個此類處理器可與PAP裝置4000結(jié)合。然而，在本技術(shù)的一些形式中，一個或多個處理器可由PAP裝置4000的流量生成部件分開實施，諸如用于執(zhí)行本文所述方法中的任何一個的目的，而不是直接控制呼吸治療的輸送。例如，為了通過分析諸如來自本文所述傳感器中的任何一個的存儲數(shù)據(jù)來判定呼吸機或其他呼吸相關(guān)事件的控制設(shè)置，此處理器可執(zhí)行本文所述方法中的任何一個。

PAP裝置4000的處理器4230經(jīng)編程以執(zhí)行一個或多個算法4300，優(yōu)選地包括預(yù)處理模塊4310、治療引擎模塊4320、治療控制模塊4330和故障狀況模塊4340。

時鐘4232

優(yōu)選地，PAP裝置4000包括時鐘4232，時鐘4232連接至處理器4230。

治療裝置控制器4240

在本技術(shù)的一種形式中，治療裝置控制器4240為治療控制模塊4330，其形成由處理器4230執(zhí)行的算法4300的一部分。

在本技術(shù)的一種形式中，治療裝置控制器4240為專用馬達控制集成電路。例如，在一種形式中，使用安森美(ONSEMI)公司制造的MC33035無刷直流馬達控制器。

保護電路4250

優(yōu)選地，根據(jù)本技術(shù)的PAP裝置4000包括一個或多個保護電路4250。

根據(jù)本技術(shù)的保護電路4250的一種形式為電氣保護電路。

根據(jù)本技術(shù)的保護電路4250的一種形式為溫度或壓力安全電路。

存儲器4260

根據(jù)本技術(shù)的一種形式，PAP裝置4000包括存儲器4260，優(yōu)選地包括非易失性存儲器。在一些形式中，存儲器4260可包括電池供電的靜態(tài)隨機存取存儲器。在一些形式中，存儲器4260可包括易失性隨機存取存儲器。

優(yōu)選地，存儲器4260位于PCBA 4202上。存儲器4260的形式可以為EEPROM或NAND閃存。

另外地或另選地，PAP裝置4000包括可移除形式的存儲器4260，例如根據(jù)安全數(shù)字(SD)標準制作的存儲卡。

在本技術(shù)的一種形式中，存儲器4260用作非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì)，其中存儲表示本文所述的一種或多種方法(諸如一個或多個算法4300)的計算機程序指令。處理器4230被配置成執(zhí)行存儲在非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì)上的此類指令。

轉(zhuǎn)換器4270

轉(zhuǎn)換器可該PAP裝置4000的內(nèi)部，或者在PAP裝置4000的外部。例如，外部轉(zhuǎn)換器可位于空氣回路4170上或者形成空氣回路4170的一部分，例如，在患者界面3000處。外部轉(zhuǎn)換器的形式可以為非接觸式傳感器，諸如多普勒雷達運動傳感器，其傳送或傳遞數(shù)據(jù)至PAP裝置4000。

流量轉(zhuǎn)換器4274

根據(jù)本技術(shù)的流量轉(zhuǎn)換器4274可基于差壓轉(zhuǎn)換器，例如，來自盛世瑞恩(SENSIRION)公司的SDP600系列差壓轉(zhuǎn)換器。差壓轉(zhuǎn)換器與氣動回路流體連通，其中壓力轉(zhuǎn)換器中的每個連接至限流元件中的相應(yīng)第一和第二點。

在一個示例中，處理器4230接收代表來自流量轉(zhuǎn)換器4274的總流量Qt的信號。

壓力轉(zhuǎn)換器4272

根據(jù)本技術(shù)的壓力轉(zhuǎn)換器4272位于與氣動路徑流體連通處。適當?shù)膲毫D(zhuǎn)換器4272的示例為來自HONEYWELL ASDX系列的傳感器。另選的適當壓力傳感器為來自通用電氣(GENERAL ELECTRIC)公司的NPA系列的傳感器。

在使用中，處理器4230接收來自壓力換能器4272的信號。在一種形式中，來自壓力換能器4272的信號在由處理器4230接收之前被過濾。

馬達速度信號4276

在本技術(shù)的一種形式中，生成馬達速度信號4276。馬達速度信號4276優(yōu)選地由治療裝置控制器4240提供。例如，馬達速度可由速度傳感器諸如霍爾效應(yīng)傳感器生成。

數(shù)據(jù)通接口面4280

在本技術(shù)的一種優(yōu)選形式中，提供數(shù)據(jù)通信接口4280，數(shù)據(jù)通信接口4280連接到處理器4230。數(shù)據(jù)通信接口4280可優(yōu)選地連接到遠程外部通信網(wǎng)絡(luò)4282。數(shù)據(jù)通信接口4280可優(yōu)選地連接到本地外部通信網(wǎng)絡(luò)4284。優(yōu)選地，遠程外部通信網(wǎng)絡(luò)4282可連接到可移除外部裝置4286。優(yōu)選地，本地外部通信網(wǎng)絡(luò)4284可連接到與本地外部裝置4288。

在一種形式中，數(shù)據(jù)通信接口4280為處理器4230的一部分。在另一種形式中，數(shù)據(jù)通信接口4280為與處理器4230分開的集成電路。

在一種形式中，遠程外部通信網(wǎng)絡(luò)4282為因特網(wǎng)。數(shù)據(jù)通信接口4280可使用有線通信(例如，經(jīng)由以太網(wǎng)或光纖)或無線協(xié)議以連接到因特網(wǎng)。

在一種形式中，本地外部通信網(wǎng)絡(luò)4284利用一種或多種通信標準，諸如藍牙或消費者紅外協(xié)議。

在一種形式中，遠程外部裝置4286為一臺或多臺計算機，例如網(wǎng)絡(luò)計算機的群集。在一種形式中，遠程外部裝置4286可以為虛擬計算機，而非實體計算機。在任一種情形下，此遠程外部裝置4286可由適當授權(quán)人員進行存取，諸如臨床醫(yī)生。

優(yōu)選地，本地外部裝置4288為個人計算機、移動電話、平板或遠程控制裝置。

包括任選的顯示器、警報的輸出裝置4290

根據(jù)本技術(shù)的輸出裝置4290可采取視覺，聽覺和觸覺中的一種或多種的形式。視覺顯示器可以為液晶顯示器(LCD)或發(fā)光二極管(LED)顯示器。

顯示器驅(qū)動器4292

顯示器驅(qū)動器4292接收作為輸入的字符、符號或圖像用于顯示在顯示器4294上，并且將它們轉(zhuǎn)換成使顯示器4294顯示那些字符、符號或圖像的命令。

顯示器4294

顯示器4294配置成響應(yīng)從顯示器驅(qū)動器4292接收的命令可視地顯示字符、符號或圖像。例如，顯示器4294可以為八段顯示器，在這種情況下，顯示器驅(qū)動器4292將每個字符或符號諸如數(shù)字“0”轉(zhuǎn)換成八個邏輯信號，這些邏輯信號指示這八個相應(yīng)節(jié)段是否被激活以顯示特定的字符或符號。

PAP裝置算法4300

預(yù)處理模塊4310

根據(jù)本技術(shù)的預(yù)處理模塊4310從轉(zhuǎn)換器例如流量轉(zhuǎn)換器或壓力轉(zhuǎn)換器接收原始數(shù)據(jù)作為輸入，并且優(yōu)選地執(zhí)行一個或多個處理步驟以計算用作到另一個模塊例如治療引擎模塊4320的輸入的一個或多個輸出值。

在本技術(shù)的一種形式中，輸出值包括接口或面罩壓力Pm，呼吸流量Qr和漏流量QI。

在本技術(shù)的各種形式中，預(yù)處理模塊4310包括以下算法中的一個或多個：壓力補償4312、換氣口流量4314、漏流量4316和呼吸流量4318。

壓力補償4312

在本技術(shù)的一種形式中，壓力補償算法4312接收指示接近氣動塊4020出口的氣動路徑中的壓力的信號作為輸入。壓力補償算法4312估計空氣回路4170中的壓降，并且在患者界面3000中提供估計的壓力Pm作為輸出。

換氣口流量4314

在本技術(shù)的一種形式中，換氣口流量算法4314接收患者界面3000中的估計壓力Pm作為輸入，并且估計來自患者界面3000的換氣口3400的換氣口空氣流量Qv。

漏流量4316

在本技術(shù)的一種形式中，漏流量算法4316接收總流量Qt和換氣流量Qv作為輸入，并且通過計算在包括數(shù)個呼吸周期的足夠長時段(例如，大約10秒)內(nèi)的Qt-Qv平均值，提供漏流量QI作為輸出。

在一種形式中，漏流量算法4316接收總流量Qt，換氣口流量Qv和在患者界面3000中的估計壓力Pm作為輸入，并且通過計算泄露電導(dǎo)以及判定漏流量QI為泄露電導(dǎo)和壓力Pm的函數(shù)來提供泄露流量QI作為輸出。優(yōu)選地，泄露電導(dǎo)經(jīng)計算為低通濾波非換氣口流量Qt-Qv與低通濾波壓力Pm平方根的商，其中低通濾波器時間常數(shù)的值足夠長以包括數(shù)個呼吸周期，例如大約10秒。

呼吸流量4318

在本技術(shù)的一種形式中，呼吸流量算法4318接收總流量Qt，換氣口流量Qv和漏流量QI作為輸入，并且通過從總流量Qt中減去換氣口流量Qv和漏流量QI來估計到患者的空氣呼吸流量Qr。

治療引擎模塊4320

在本技術(shù)的一種形式中，治療引擎模塊4320接收患者界面3000中的估計壓力Pm和到患者的空氣呼吸流量Qr中的一個或多個作為輸入，并且提供一個或多個治療參數(shù)作為輸出。

相位判定4321

在本技術(shù)的一種形式中，相位判定算法4321接收指示呼吸流量Qr的信號作為輸入，并且提供患者1000的呼吸周期的相位作為輸出。

在一種形式中，相位輸出為具有吸氣或呼氣值的離散變量。當呼吸流量Qr具有超過正閾值的正值時，判定該相位輸出具有離散的吸氣值。在一種形式中，當呼吸流量Qr具有比負閾值更負的負值時，判定該相位輸出具有離散的呼氣值。

在一種形式中，相位輸出為具有吸氣，吸氣中停頓和呼氣中的一個的值的離散變量。

在一種形式中，相位輸出為連續(xù)變量，例如從0到1，或者從0到2，或者從0°到360°變化。

波形判定4322

在本技術(shù)的一種形式中，控制模塊4330控制治療裝置4245以在整個患者呼吸周期提供大致恒定的氣道正壓。

在本技術(shù)的另一種形式中，控制模塊4330控制治療裝置4245以根據(jù)預(yù)定的氣壓相對于相位的波形提供氣道正壓。在一種形式中，波形對于所有相位值均保持大致恒定的水平。在一種形式中，波形為平方波，對于一些相位值具有更高的值，而對于其他相位值具有較低的水平。

在本技術(shù)的一種形式中，波形判定算法4322接收指示當前患者換氣量的值Vent作為輸入，并且提供壓力相對于相位的波形作為輸出。

換氣量判定4323

在本技術(shù)的一種形式中，換氣量判定算法4323接收呼吸流量Qr作為輸入，并且判定指示當前患者換氣量Vent的測量值。

在一種形式中，換氣量判定算法4323判定當前患者換氣量Vent的測量值作為低通濾波呼吸流量Qr的絕對值的一半。在一種實施中，低通濾波器具有3分鐘的時間常數(shù)。

在一種形式中，換氣量判定算法4323還計算換氣比率VR，其為“大呼吸”的測量值。大于1的VR值可用來指示與中期換氣相比來說較大的呼吸。在一種實施中，換氣量判定算法4323可將換氣比率VR計算為平均吸氣流率除以當前換氣量Vent。平均吸氣流率可計算為平均潮氣量(當前呼吸的吸氣和呼氣潮氣量的平均值)除以吸氣時間Ti。

吸氣流量限制的判定4324

在本技術(shù)的一種形式中，處理器執(zhí)行一個或多個算法4324用于判定在當前呼吸中的吸氣流量限制的測量值。吸氣流量限制的示例在圖6B至6G中加以說明。

在一種形式中，吸氣流量限制判定算法4324接收呼吸流量信號Qr作為輸入，并且提供當前呼吸的吸氣部分呈現(xiàn)吸氣流量限制的程度的測量值作為輸出。該測量值被稱為流量限制測量值(FLM)。

在一種實施中，每次呼吸的吸氣部分由零交點檢測器識別。代表時間點的多個均勻分布點(例如，65個)沿每次呼吸的吸氣流量-時間曲線由插值器插入。由點描繪的曲線隨后通過縮放器進行縮放，以具有統(tǒng)一長度(持續(xù)時間/周期)和統(tǒng)一面積，從而去除改變呼吸比率和深度的影響。然后在比較器中將縮放呼吸與代表正常無障礙呼吸的預(yù)存儲樣板進行比較，其類似于圖6A所示的呼吸的吸氣部分。拒絕了在吸氣期間的任何時間偏離該樣板超過規(guī)定閾值(通常為1縮放單位)的呼吸，諸如那些由于咳嗽、嘆氣、吞咽和打嗝而導(dǎo)致的偏離，如通過測試元件所判定的。對于非拒絕數(shù)據(jù)，通過處理器4230計算針對前述若干吸氣事件的第一此類縮放點的移動平均值。針對第二此點，在相同吸氣事件期間重復(fù)該計算，等等。因此，例如，處理器4230可生成65個縮放數(shù)據(jù)點，并且這些縮放數(shù)據(jù)點代表前述若干吸氣事件(例如，三個事件)的移動平均值。(例如，65個)點的連續(xù)更新值的移動平均值在下文被稱作“縮放流量”，其表示為Qs(t)。另選地，可利用單個吸氣事件，而不是移動平均值。

由縮放比例流量Qs計算關(guān)于部分阻塞的判定的兩個形狀因子。

形狀因子1為中間(例如，32)縮放流量點的平均值與平均整體(例如，65)縮放流量點的比率。當該比率超過統(tǒng)一值時，呼吸將被認為是正常的。當該比率為統(tǒng)一值或更小時，呼吸將被認為是阻塞的。大約為1.17的比率被認為是部分阻塞呼吸與無障礙呼吸之間的閾值，并且等同在典型用戶身上允許維持充足氧氣的阻塞程度。

形狀因子2經(jīng)計算為與單位縮放流量的RMS偏差，其取自中間(例如，32)點。大約0.2單位的RMS偏差被認為是正常的。為零的RMS偏差被認為是完全流量限制的呼吸。RMS偏差越接近零，呼吸將被認為受到更大的流量限制。

流量限制測量值FLM為形狀因子1和形狀因子2的組合，其映射至范圍[0，1]，使得FLM的值越接近1，呼吸的吸氣部分就受到更大的流量限制。

在上述實施的變化中，取樣點、呼吸點和中間點的數(shù)量可不同于以上所述的點的數(shù)量。此外，閾值可以為除上述閾值之外的閾值。

在另一種實施中，吸氣流量限制判定算法4324接收呼吸流量信號Qr、換氣量Vent和換氣比率VR作為輸入，并且計算流量限制測量值FLM。在一種此實施中，流量限制測量值FLM的計算如在PCT專利公開No.WO2008/138040中所述的那樣實現(xiàn)，該專利已轉(zhuǎn)讓給瑞思邁公司(ResMed Ltd.)，其公開內(nèi)容通過引用并入本文。該實施產(chǎn)生在范圍[0，1]內(nèi)的FLM值，使得FLM的值越接近1，呼吸的吸氣部分就受到更大的流量限制。

呼吸中止和呼吸不足的判定4325

在本技術(shù)的一種形式中，處理器4230執(zhí)行一個或多個算法4325，用于判定呼吸中止和呼吸不足的一種或多種算法4325的存在。

優(yōu)選地，一個或多個算法4325接收呼吸流量信號Qr作為輸入，并且提供指示已檢測到呼吸中止或呼吸不足的標記作為輸出。

在一種形式中，當呼吸流量Qr的函數(shù)降到流量閾值以下至預(yù)定時間段時，便認為已檢測到呼吸中止。該函數(shù)可判定峰值流量、相對短期平均流量或者相對短期平均流量和峰值流量中間的流量，例如RMS流量。流量閾值可以為相對長期的流量測量值。

在一種形式中，當呼吸流量Qr的函數(shù)降到第二流量閾值至預(yù)定時間段時，便認為已檢測到呼吸不足。該函數(shù)可判定峰值流量、相對短期平均流量或者相對短期平均和峰值流量中間的流量，例如RMS流量。第二流量閾值可以為相對長期的流量測量值。第二流量閾值大于用于檢測呼吸中止的流量閾值。

鼾聲判定4236

在本技術(shù)的一種形式中，處理器4230執(zhí)行一個或多個鼾聲算法4326用于檢測鼾聲。

在一種形式中，鼾聲算法4326接收呼吸流量信號Qr作為輸入，并且提供鼾聲存在的程度的度量值。

優(yōu)選地，算法4326包括判定流量信號的強度在30Hz至300Hz范圍內(nèi)的步驟。進一步優(yōu)選地，算法4326包括對呼吸流量信號Qr進行濾波以減少背景噪音的步驟，例如，在系統(tǒng)中的來自鼓風(fēng)機的氣流的聲音。

氣道通暢的判定4327

在本技術(shù)的一種形式中，處理器4230執(zhí)行一個或多個算法4327用于判定氣道通暢。

在一種形式中，氣道通暢算法4327接收呼吸流量信號Qr作為輸入，并且判定信號強度在大約0.75Hz和大約3Hz的頻率范圍內(nèi)。在該頻率范圍內(nèi)存在峰值被認為指示氣道通暢。不存在峰值被認為指示氣道閉合。

在一種形式中，在其內(nèi)尋求峰值的頻率范圍為治療壓力Pt中的小幅受迫振蕩頻率。在一種實施中，受迫振蕩的頻率為大2Hz，幅度為大約1cmH₂O。

在一種形式中，氣道通暢算法4327接收呼吸流量信號Qr作為輸入，并且判定心源性信號的存在或不存在。不存在心源性信號被認為指示氣道閉合。

治療參數(shù)的判定4328

在本技術(shù)的一種形式中，處理器4230執(zhí)行一個或多個算法4328用于判定治療參數(shù)。

在一種形式中，算法4328接收以下各項中的一個或多個作為輸入：

i.吸氣流量限制的測量值；

ii.存在呼吸中止和/或呼吸不足的測量值；

iii.存在鼾聲的測量值；以及

iv.氣道通暢的測量值；

并且根據(jù)當前時間t生成治療壓力Pt。

圖4E為說明由處理器4230實現(xiàn)的方法4500的流程圖，其作為算法4238的一種實施。方法4500開始于步驟4520，其中處理器4230將存在呼吸中止/呼吸不足的測量值與第一閾值進行比較，并且判定存在呼吸中止/呼吸不足的測量值是否已超過第一閾值至預(yù)定時間段，從而指示是否正發(fā)生呼吸中止/呼吸不足。如果是，則方法4500進行到步驟4540；否則，方法4500進行到步驟4530。在步驟4540中，處理器4230將氣道通暢的測量值與第二閾值進行比較。如果氣道通暢的測量值超過第二閾值，則指示氣道通暢，檢測到的呼吸中止/呼吸不足被視為中樞性的，并且方法4500進行到步驟4560；否則，呼吸中止/呼吸不足被視為阻塞性的，并且方法4500進行到步驟4550。

在步驟4530，處理器4230將流量限制的測量值與第三閾值進行比較。如果流量限制的測量值超過第三閾值，則指示吸氣流量受到限制，方法4500進行到步驟4550；否則，方法4500進行到步驟4560。

在步驟4550，處理器4230按照預(yù)定的壓力增量ΔP增加治療壓力Pt，假設(shè)增加的治療壓力Pt不超過上限Pmax。在一種實施中，預(yù)定的壓力增量ΔP和上限Pmax分別是1cmH₂O和20cmH₂O。然后，方法4500返回到步驟4520。

在步驟4560，處理器4230按照減量減小治療壓力Pt，假設(shè)減少的治療壓力Pt不會降低到下限Pmin以下。然后，方法4500返回到步驟4520。在一種實施中，該減量與Pt-Pmin的值成比例，使得在不存在任何檢測到的事件的情況下，下限Pmin的減量Pt為指數(shù)。在一種實施中，比例常數(shù)經(jīng)設(shè)定使得Pt的指數(shù)減量的時間常數(shù)τ在10分鐘至20分鐘之間，并且下限Pmin為4cmH₂O。另選地，可預(yù)先判定減量Pt，因此，在不存在任何檢測到的事件的情況下，下限Pmin的減量Pt為線性。

RERA的檢測4329

在本技術(shù)的一種形式中，一個或多個處理器可實施在本文所描述的一個或多個方法或其方面，用于檢測RERA。例如，處理器4230執(zhí)行用于實施本文所描述方法的一個或多個RERA檢測算法，用于檢測呼吸努力相關(guān)微覺醒(RERA)。一個或多個處理器可以例如在能夠提供呼吸治療的PAP裝置中、在對輸入計算機的先前記錄的流量數(shù)據(jù)進行分析的計算裝置中，或者在具有一個或多個傳感器諸如非接觸式傳感器的監(jiān)控器/檢測裝置中實施，以測量和分析指示患者呼吸的信號，并且所述監(jiān)控器/檢測裝置可以或不可以提供呼吸治療或其他治療。

在一種形式中，RERA檢測算法4329接收當前流量限制測量值FLM(來自流量限制判定算法4324)和當前換氣比率VR(來自換氣量判定算法4323)作為輸入，并且提供發(fā)生RERA的指示作為輸出。因此，可基于從傳感器(諸如，流量傳感器或呼吸傳感器)信號獲得的一個或多個測量值來檢測RERA。例如，可基于睡眠障礙呼吸事件的測量值和/或換氣量的測量值判定RERA指示。

在一種實施中，RERA指示為連續(xù)值的測量值(稱為“RERA”測量值)，從而指示發(fā)生RERA的置信度。在另一種實施中，將RERA測量值與預(yù)定閾值進行比較，以提供發(fā)生RERA的布爾值指示。

在一種實施中，RERA檢測算法4329基于以下方法：如果當前已經(jīng)發(fā)生流量限制(例如，流量限制測量值FLM大于閾值(例如，0))，接著發(fā)生換氣階段變化(指示突然“大呼吸”)，則指示RERA。

根據(jù)該方法檢測RERA的已知方法可造成假陽性，因為換氣階段變化和流量限制測量值FLM相乘以提供RERA測量值。在換氣階段變化較大并且流量限制測量值FLM不恰當?shù)靥岣?如果僅小量地)的情況下，當實際僅存在正常微覺醒而不是與呼吸努力相關(guān)的微覺醒時，此類方法可指示RERA。

為減少與已知方法相比的假陽性的次數(shù)，根據(jù)本技術(shù)一種形式的RERA檢測算法4329對提高的流量限制的最近一致性以及指示突然大呼吸的換氣階段變化進行評估。與先前已知的方法相比，這顯著減少了假陽性的次數(shù)，如以下參考圖8所進一步描述。

圖4F為說明根據(jù)本技術(shù)的一種形式的可由RERA檢測算法4329實施的檢測RERA的方法的流程圖。方法4600開始于步驟4610，其使用流量限制測量值的當前值FLM來更新數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或緩沖器，諸如環(huán)形緩沖器。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括流量限制測量值FLM的少量最近值，所述值可以每次呼吸為基礎(chǔ)。在一種實施中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括流量限制測量值FLM的三個最近值，諸如來自三次最近呼吸。在環(huán)形緩沖器的情況下，步驟4610使用當前流量限制測量值FLM來重寫環(huán)形緩沖器中的最舊流量限制測量值FLM。

接著是步驟4620，其計算在最近呼吸期間吸氣流量限制的一致性的測量值(例如，在環(huán)形緩沖器中表示的最近流量限制測量值)。在一種實施中，一致性的測量值為一致性比率CR，其計算為在環(huán)形緩沖器中超過預(yù)定閾值的流量限制測量值的分數(shù)。在一種實施中，該閾值為0.1。在步驟4360，判定環(huán)形緩沖器中的最大流量限制測量值FLM_max。

接下來，在步驟4650，計算指示突然“大呼吸”的換氣階段變化的測量值。在一種實施中，該測量值為標準化的換氣比率階段nVR_step，其計算為換氣比率的當前值VR與換氣比率的先前值之間的差VR_step，其映射到范圍[0，1]。在一種實施中，次映射根據(jù)下列函數(shù)來實現(xiàn)：

在步驟4660，RERA測量值通過計算三維點(CR、FLM_max、nVR_step)與三維立方體的拐角點之間的距離來計算。在一種實施中，拐角點為三維點(1，1，1)。在一種實施中，距離為歐幾里得(Euclidean)距離。RERA測量值的較小值指示發(fā)生RERA的較大的置信度。

在任選步驟4670，將RERA測量值與預(yù)定閾值進行比較，以提供指示發(fā)生RERA的變量(例如，布爾值變量(RERA))。在一種實施中，該閾值具有0.75的值。如果RERA測量值小于預(yù)定閾值(在步驟4670為“是”)，則步驟4680將RERA設(shè)定為真。否則(在步驟4670為“否”)，步驟4690將RERA設(shè)定為假。

圖7包括三個圖表，其說明關(guān)于示例流量信號的RERA檢測算法4329的輸出。頂部圖表7010示出持續(xù)時間為大約3分鐘的示例呼吸流量信號Qr。中間圖表7020示出使用上述RERA檢測算法4329從頂部圖表7010中的呼吸流量信號Qr得到的連續(xù)值的RERA測量值。底部圖表7030包括通過將中間圖表7020中的連續(xù)值的RERA測量值與0.75的閾值進行比較而得到的布爾值指示RERA(表示為二進制變量)。RERA的值通常為假(0)，但當中間圖表7020中的連續(xù)值的RERA測量值降到0.75以下時，RERA的值在兩點7040、7050處上升到真(1)。

在本技術(shù)的一種形式中，可應(yīng)用RERA檢測算法4329在間隔期間提供的陽性檢測次數(shù)(例如，使用布爾指示RERA)，連同呼吸中止/呼吸不足判定算法4325在間隔期間檢測到的呼吸中止次數(shù)和/或呼吸不足次數(shù)計算RDI(呼吸紊亂指數(shù))，RDI為間隔測量值諸如間隔持續(xù)時間的函數(shù)(例如，除以間隔持續(xù)時間)。在一種形式中，RDI通過下列等式進行：

RDI＝(#_of_RERAs+#_of_Apneas+#_of_Hypopneas)/interval_duration

其中：

#_of_RERA為RERA的計數(shù)，諸如在時間間隔中使用RERA變量；

#_of_Apneas為在時間間隔中檢測到的呼吸中止的計數(shù)；

#_of_Hypopneas為在時間間隔中檢測到的呼吸不足的計數(shù)；以及

interval_duration為時間間隔的長度(例如，以小時為單位)。

另選地，PAP裝置4000可將RERA指示作為治療的有效性的指示進行報告?？赏ㄟ^數(shù)據(jù)通信接口4280向外部裝置作出這種報告，或者經(jīng)由輸出裝置4290向使用者作出這種報告。

在又一種形式中，RERA檢測算法4328計算出的RERA測量值可作治療參數(shù)判定算法4328的輸入進行實施。例如，可對某個時間框架諸如每小時內(nèi)的RERA測量值進行平均，并且可將結(jié)果應(yīng)用在“外側(cè)環(huán)路控制器”中，以設(shè)定流量限制測量值的閾值(或增益)，從而影響目標治療壓力。外側(cè)環(huán)路控制器的示例在轉(zhuǎn)讓給瑞思邁公司(ResMed Ltd.)的PCT公開案No.WO 2005/051470(PCT/AU2004/001652)中進行了描述，其全部內(nèi)容據(jù)此通過引用并入本文。例如，當與對所檢測到的睡眠障礙呼吸事件(其與RERA測量值未指示微覺醒一致)的反應(yīng)(例如，較低的壓力變化)相比時，響應(yīng)于隨后檢測到的睡眠障礙呼吸事件，可對如由RERA測量值所判定的從睡眠中覺醒的患者進行更加積極地治療(例如，較高的壓力變化)。

如上所述，根據(jù)本技術(shù)的一種形式的RERA檢測算法4329評估提高流量限制的最近一致性，以及指示突然大呼吸的換氣階段變化。與先前已知的方法相比，這可顯著地減少假陽性的次數(shù)。圖8包括三個圖表，其說明關(guān)于示例流量信號的RERA檢測算法4329和先前RERA檢測算法的輸出。頂部圖表8010示出持續(xù)時間為大約9分鐘并且無RERA的示例呼吸流量信號Qr。中間圖表8020示出使用先前的RERA檢測算法從頂部圖表8010中的呼吸流量信號Qr得到的RERA的布爾值指示。底部圖表8030示出使用RERA檢測算法4329從頂部圖表8010中的呼吸流量信號Qr得到的RERA的布爾值指示。中間圖表8020示出RERA在點8040處的一個指示。這是由大呼吸8050引起，其提供在流量限制測量值中提供一次性提高。然而，底部圖表8030并未示出RERA在同一點8040處的任何指示，因為在該點處無提高的流量限制的一致性。

控制模塊4330

控制模塊4330接收由治療參數(shù)判定模塊4328計算的一個或多個治療參數(shù)，并且根據(jù)該一個或多個治療參數(shù)控制治療裝置4245。

在本技術(shù)的一種形式中，控制模塊4330接收治療壓力Pt作為輸入，并且控制治療裝置4245以輸送該壓力。

在本技術(shù)的一種形式中，控制模塊4330接收EPAP壓力和IPAP壓力作為輸入，并且控制治療裝置4245以輸送那些相應(yīng)壓力。

故障狀況的檢測4340

在本技術(shù)的一種形式中，處理器執(zhí)行一個或多個方法用于檢測故障狀況。優(yōu)選地，通過一個或多個方法檢測的故障狀況包括下列各項中的至少一項：

·電力故障(沒電，或電力不足)

·轉(zhuǎn)換器故障檢測

·無法檢測部件的存在

·操作參數(shù)超出建議范圍(例如，壓力，流量，溫度，PaO₂)

·測試警報無法生成可檢測的警報信號

一旦檢測出故障狀況，對應(yīng)算法就通過下列各項中的一個或多個發(fā)出存在故障的信號：

·開始聽覺，視覺和/或運動性(例如，振動)警報

·發(fā)送消息給外部裝置

·記錄該事件

治療裝置4245

在本技術(shù)的一種優(yōu)選形式中，治療裝置4245在控制模塊4330的控制下對患者1000進行治療。

優(yōu)選地，治療裝置4245為壓力裝置4140。

詞匯表

為實現(xiàn)本技術(shù)公開的目的，在本技術(shù)的某些形式中可應(yīng)用下列定義中的一個或多個。在本技術(shù)的其他形式中，可應(yīng)用另選的定義。

通則

空氣：在本技術(shù)的某些形式中，供應(yīng)給患者的空氣可以為大氣空氣，而在本技術(shù)的其他形式中，可用氧氣來補充大氣空氣。

持續(xù)氣道正壓換氣(CPAP)：CPAP治療可被認為意指在一定壓力下向氣道入口供應(yīng)空氣或可呼吸氣體的應(yīng)用，該壓力相對于大氣為連續(xù)正壓，并且在患者的整個呼吸周期大致恒定。在一些形式中，在氣道入口處的壓力在單個呼吸周期內(nèi)將改變數(shù)厘米的水柱，例如，在吸氣期間較高，而在呼氣期間較低。在一些形式中，氣道入口處的壓力在呼氣期間將稍微較高，而在吸氣期間稍微較低。

自動氣道正壓換氣(APAP)：CPAP治療利用可在最小限制與最大限制之間間連續(xù)調(diào)整的壓力，其取決于SDB事件的指示是否存在。

氣道正壓換氣(PAP)裝置：用于向氣道提供正壓空氣的裝置。

PAP裝置的方面

空氣回路：在使用中被構(gòu)造和布置成在PAP裝置與患者界面之間輸送空氣或可呼吸氣體供應(yīng)的導(dǎo)管或管。具體地，空氣回路可與氣動塊的出口和患者界面流體連通?？諝饣芈房杀环Q為空氣輸送管。在一些情況下，可存在用于呼氣和吸氣的回路分支。在一些情況下，使用單分支。

鼓風(fēng)機或氣流產(chǎn)生器：以高于環(huán)境壓力的壓力輸送空氣流的裝置。

控制器：基于輸入調(diào)節(jié)輸出的裝置或裝置的一部分。例如，控制器的一種形式具有受控的變量，該控制變量構(gòu)成到裝置的輸入。裝置的輸出未控制變量的當前值的函數(shù)以及用于變量的設(shè)定點。

轉(zhuǎn)換器：用于將能量或信號形式轉(zhuǎn)換成另一種形式的裝置。轉(zhuǎn)換器可以為傳感器或檢測器，用于將機械能(諸如運動)轉(zhuǎn)換成電信號。轉(zhuǎn)換器的示例包括壓力傳感器、流量傳感器、二氧化碳(CO₂)傳感器、氧(O₂)傳感器、應(yīng)力傳感器、運動傳感器、噪音傳感器、體積描記儀和照相機。

呼吸周期的方面

呼吸中止：優(yōu)選地，當流量降到預(yù)定閾值以下至持續(xù)時間例如大約10秒時，將認為已發(fā)生呼吸中止。當盡管患者努力了，但氣道的一些阻塞物仍不允許空氣流動時，將認為已發(fā)生阻塞性呼吸中止。當檢測到由于呼吸努力減少或者不存在呼吸努力而造成的呼吸中止時，將認為已發(fā)生中樞性呼吸中止。

呼吸速率：患者的自主呼吸的速率，通常以每分鐘的呼吸次數(shù)進行測量。

工作周期：吸氣時間Ti和總呼吸時間Ttot的比率。

努力(呼吸)：優(yōu)選地，呼吸努力將被認為自主呼吸的人嘗試呼吸所完成的工作。

呼吸周期的呼氣部分：從呼氣流開始到吸氣流開始的時段。

流量限制：優(yōu)選地，流量限制(或部分阻塞)將被認為患者的呼吸事務(wù)狀態(tài)，其中患者努力的增加不能得到流量的相應(yīng)增加。在呼吸周期的吸氣部分期間發(fā)生流量限制的情況下，流量限制可被描述為吸氣流量限制。在呼吸周期的呼氣部分期間發(fā)生流量限制的情況下，流量限制可被描述為呼氣流量限制。

吸氣流量限制波形的類型

(i)平坦：其具有升高，接著是相對平坦部分，接著下降。

(ii)M形：其具有兩個局部峰值，一個在前緣處，一個在后緣處，并且在兩個峰值之間具有相對平坦部分。

(iii)椅形：其具有單個局部峰值，該峰值在前緣處，接著是相對平坦部分。

(iv)反向椅形：其具有相對平坦部分，接著是單個局部峰值，該峰值在后緣處。

呼吸不足：優(yōu)選地，呼吸不足將被認為流量減少，但流動未停止。在一種形式中，當流量減少到閾值以下至一段持續(xù)時間時，可認為已發(fā)生呼吸不足。在一種成人的形式中，下列各項中的任何一種可被認為是呼吸不足：

(i)患者呼吸減少30％至至少10秒，加上相關(guān)4％的去飽和；或

(ii)患者呼吸減少(但小于50％)至至少10秒，加上至少3％的相關(guān)去飽和或微覺醒；

呼吸周期的吸氣部分：優(yōu)選地，從吸氣流開始到呼氣流開始的時段將被認為是呼吸周期的吸氣部分。

通暢(氣道)：氣道打開的程度或者氣道打開的范圍。通暢氣道打開的。氣道通暢可被量化，例如值1(1)為通暢，而值零(0)為關(guān)閉。

呼氣末正壓換氣(PEEP)：在呼氣末端存在的、在肺部中的大氣壓之上的壓力。

峰值流量(Qpeak)：流量在呼吸流量波形的呼氣部分期間的最大值。

呼吸(空氣)流量，(空氣)流量，患者(空氣)流量(Qr)：這些同義術(shù)語可被理解為是指“真實呼吸(空氣)流量”的估計，其為患者正在經(jīng)歷的即時呼吸流量，通常表示為公升每分鐘。

潮氣量(Vt)：為施加額外努力時，在正常呼吸期間吸入或呼出的空氣量。

(吸氣)時間(Ti)：呼吸流量波形的吸氣部分的持續(xù)時間。

(呼氣)時間(Te)：呼吸流量波形的呼氣部分的持續(xù)時間。

(總)時間(Ttot)：一個呼吸流量波形的吸氣部分的開始與下一個呼吸流量波形的吸氣部分的開始之間的總持續(xù)時間。

典型的最近換氣量：換氣值，一些預(yù)定時間尺度上的最近值圍繞該值趨于集聚，即，換氣量的最近值的集中趨勢的測量值。

上氣道阻塞(UAO)：包括局部上氣道阻塞和全部上氣道阻塞。這可與流量限制的狀態(tài)相關(guān)聯(lián)，其中隨著整個上氣道的壓力差增加(斯塔林電阻行為)，流量的水平僅稍微增加或者甚至可降低。

換氣量(Vent)：每個單位時間通過患者的呼吸系統(tǒng)進行交換的氣體量的測量值，包括吸氣流量和/或呼氣流量。當表示為每分鐘的體積時，該量通常稱為“每分鐘換氣量”。有時，每分換氣量僅以體積給出，應(yīng)理解為每分鐘的體積。

PAP裝置參數(shù)

流率：每單位時間所輸送的瞬時空氣量(或質(zhì)量)。雖然流率和換氣量在每單位時間具有相同的體積或質(zhì)量，但流率是在一段短得多的時間內(nèi)進行測量。對于患者呼吸周期的吸氣部分，流量名義上可以為正，而對于患者呼吸周期的呼氣部分，流量為負。某些情況下，對流率的參考將是對標量的參考，即僅具有大小的量。在其他情況下，對流率的參考將是對矢量的參考，即具有大小和方向兩者的量。流量的符號為Q?？偭髁縌t為離開PAP裝置的空氣的流量。換氣流量Qv為離開換氣孔以排出呼出氣體的空氣的流量。漏流量Ql為從患者界面系統(tǒng)無意泄漏的流量。呼吸流量Qr為接收到患者呼吸系統(tǒng)中的空氣的流量。

泄漏：優(yōu)選地，詞語“泄漏”將認為是流到周圍的空氣。泄漏可以是有意的，例如，為排出呼出的CO₂。泄漏可以是無意的，例如，由于面罩與患者臉部之間的不完全密封所導(dǎo)致的。

壓力：每單位面積的力。壓力可以一系列單位進行測量，包括cmH₂O、g-f/cm²、百帕。1cmH₂O等于1g-f/cm²，并且為大約0.98百帕。在本說明書中，除非另外說明，否則壓力以cm²H₂O為單位給出?；颊呓缑嬷械膲毫蛎嬲謮毫?，以符號Pm給出。被稱為治療壓力的面罩壓力的目標值以符號為Pt給出。

其他說明

本專利文件的公開的一部分包括受版權(quán)保護的材料。版權(quán)所有者不反對任何人對該專利文件或?qū)＠_進行復(fù)寫復(fù)制，因為其出現(xiàn)在專利商標局專利文檔或記錄中，但在其他方面保留所有版權(quán)權(quán)利。

除非上下文另外明確說明并且在提供數(shù)值范圍的情況下，否則應(yīng)當理解，在該范圍的上限與下限之間的每個中間值，到下限的單位的十分之一，以及在所述范圍內(nèi)的任何其他所述值或中間值均包括在本技術(shù)內(nèi)。這些中間范圍的上限和下限可獨立地包括在所述中間范圍內(nèi)，也可包括在本技術(shù)內(nèi)，但受制于所述范圍內(nèi)的任何明確排除的界限。在所述范圍包括該界限中的一個或兩個時，排除那些所包括的界限中的一個或兩個的范圍也包括在本技術(shù)內(nèi)。

此外，在本文所述的一個值或多個值作為本技術(shù)的一部分進行實施的情況下，應(yīng)當理解此類值可以是近似的，除非另外說明，并且此類值可以實用的技術(shù)實施可允許或需要其的程度用于任何適當?shù)挠行?shù)位。

除非另外定義，本文所使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本技術(shù)所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常所理解的相同的含義。盡管與本文所描述的那些類似和等同的任何方法和材料也可用于本技術(shù)的實踐或測試中，但本文描述了有限數(shù)量的示例性方法和材料。

當特定材料被認為是優(yōu)選地用于構(gòu)造部件時，具有類似性質(zhì)的明顯替代材料可用作其替代物。此外，除非相反規(guī)定，否則本文描述的任何和所有部件被理解為能夠被制造，并且同樣地可以一起或分開制造。

必須注意，如本文和所附權(quán)利要求書中所使用，除非另外明確說明，否則單數(shù)形式“一”、“一個”和“該”包括其復(fù)數(shù)等效。

本文所提及的所有出版物均通過引用并入，以公開并且描述作為那些出版物的主題的方法和/或材料。本文所討論的出版物僅提供用于先于本申請案的申請日的公開內(nèi)容。本文沒有什么可被解釋為憑借在先發(fā)明承認本技術(shù)無權(quán)早于此類出版物。而且，所提供的出版物的日期可不同于實際出版日期，出版日期可需要進行獨立確認。

此外，在解釋本公開時，所有術(shù)語應(yīng)以符合上下文的最寬泛的合理方式進行解釋。特別地，術(shù)語“包括”和“包含”應(yīng)當理解為以非排他方式參考元件、部件或步驟，從而指示所參考的元件、部件或步驟可與其他為明確引用的元件、部件或步驟一起呈現(xiàn)、一起使用或結(jié)合。

詳細描述中所使用的主題標題僅用于方便讀者參考，而不應(yīng)被用于限制見于整個公開或權(quán)利要求書中的發(fā)明主題。主題標題不應(yīng)用于解釋權(quán)利要求書的范圍或權(quán)利要求的限制。

盡管本文已經(jīng)參考具體實施例對本技術(shù)進行了描述，但應(yīng)當理解，這些實施例僅說明本技術(shù)的原理和應(yīng)用。在一些情況下，專有名詞和符號可暗含實踐本技術(shù)不需要的具體細節(jié)。例如，盡管可使用術(shù)語“第一”和“第二”，但除非另外說明，否則它們并非旨在指示任何順序，而是用于區(qū)別不同元件。此外，盡管可以一定順序描述和說明這些方法中的過程步驟，但此順序是不必要的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到，此順序可被修改，并且/或者順序的方面可以同時或甚至同步地進行。

因此，應(yīng)當理解，可對示例性實施例進行多種修改并且可設(shè)計出其他布置，而不脫離本技術(shù)的精神和范圍。

參考標記列表

患者 1000

患者界面 3000

結(jié)構(gòu) 3100

充氣室 3200

定位和穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 3300

換氣口 3400

連接端口 3600

前額支架 3700

PAP裝置 4000

外部殼體 4010

上部 4012

下部 4014

面板 4015

底盤 4016

手柄 4018

氣動塊 4020

氣動組件 4100

空氣過濾器 4110

入口空氣過濾器 4112

出口空氣過濾器 4114

消聲器 4120

入口消聲器 4122

出口消聲器 4124

壓力裝置 4140

鼓風(fēng)機 4142

馬達 4144

止回閥 4160

空氣回路 4170

補充氧 4180

電氣組件 4200

印刷電路板組件 4202

電源供應(yīng)器 4210

輸入裝置 4220

處理器 4230

時鐘 4232

治療裝置控制器 4240

治療裝置 4245

保護電路 4250

存儲器 4260

轉(zhuǎn)換器 4270

壓力轉(zhuǎn)換器 4272

流量轉(zhuǎn)換器 4274

馬達速度信號 4276

數(shù)據(jù)通信接口 4280

遠程外部通信網(wǎng)絡(luò) 4282

本地外部通信網(wǎng)絡(luò) 4284

遠程外部裝置 4286

本地外部裝置 4288

輸出裝置 4290

顯示器驅(qū)動器 4292

顯示器 4294

算法 4300

預(yù)處理模塊 4310

壓力補償算法 4312

換氣流量判定算法 4314

漏流量算法 4316

呼吸流量判定算法 4318

治療引擎模塊 4320

相位判定算法 4321

波形判定算法 4322

換氣量判定算法 4323

吸氣流量限制判定算法 4324

呼吸中止/呼吸不足判定算法 4325

鼾聲判定算法 4326

氣道通暢判定算法 4327

治療參數(shù)判定算法 4328

呼吸努力相關(guān)微覺醒檢測算法 4329

治療控制模塊 4330

故障狀況檢測模塊 4340

方法 4500

步驟 4520

步驟 4530

步驟 4540

步驟 4550

步驟 4560

方法 4600

步驟 4610

步驟 4620

步驟 4630

步驟 4650

步驟 4660

任選步驟 4670

步驟 4680

步驟 4690

加濕器 5000

濕度控制器 5250

非接觸式傳感器單元 7000

頂部圖表 7010

中間圖表 7020

下部圖表 7030

點 7040

點 7050

頂部圖表 8010

中間圖表 8020

下部圖表 8030

呼吸努力相關(guān)微覺醒指示 8040

大呼吸 8050

權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)

1.一種用于在處理器中檢測患者的呼吸氣流信號中的呼吸努力相關(guān)微喚醒的方法，所述方法包括：

在處理器中從所述信號接收在多次最近呼吸期間吸氣流限制的一致性的計算測量值；

在所述處理器中接收指示突然大呼吸的換氣階段變化的計算測量值；以及

在所述處理器中根據(jù)吸氣流限制的一致性的所述測量值和所述換氣階段變化的所述測量值來計算指示呼吸努力相關(guān)微覺醒發(fā)生的置信度的測量值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進一步包括，在所述處理器中，根據(jù)所述信號來計算在多次最近呼吸期間吸氣流限制的一致性的所述測量值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一項所述的方法，其進一步包括，在所述處理器中，計算指示突然大呼吸的換氣階段變化的所述測量值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其進一步包括，計算在所述多次最近呼吸期間吸氣流量限制的最大測量值，其中指示置信度的所述測量值為吸氣流量限制的所述最大測量值的函數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的方法，其中計算指示所述置信度的所述測量值包括計算三維點與三維立方體拐點之間的距離，所述三維點的分量為吸氣流量限制的一致性的所述測量值、換氣階段變化的所述測量值和吸氣流量限制的所述最大測量值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其中吸氣流量限制的一致性的所述測量值經(jīng)計算為超過預(yù)定閾值的最近流量限制測量值的分數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中換氣階段變化的所述測量值經(jīng)計算為換氣比率的當前值與所述換氣比率的先前值的差。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中換氣階段變化的所述測量值為映射到范圍[0，1]的所述差。

9.根據(jù)權(quán)利要求7和8中任一項所述的方法，其中換氣比率經(jīng)計算為平均吸氣流率除以當前換氣量的測量值。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述平均吸氣流率經(jīng)計算為吸氣潮氣量和呼氣潮氣量的平均值除以當前呼吸的吸氣時間。

11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的方法，其進一步包括，將呼吸努力相關(guān)微覺醒發(fā)生的所述置信度與預(yù)定閾值比較，以提供患者當前是否正在經(jīng)歷呼吸努力相關(guān)微覺醒的指示。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其進一步包括，根據(jù)預(yù)定時間間隔內(nèi)的呼吸努力相關(guān)微覺醒的指示的數(shù)量計算呼吸紊亂指數(shù)。

13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的方法，其進一步包括，基于指示所述置信度的所述測量值，判定用于所述患者的呼吸治療的參數(shù)的變化。

14.一種計算機可讀存儲器存儲介質(zhì)，其具有在其上編碼的程序指令，所述程序指令配置成使處理器執(zhí)行檢測患者呼吸氣流信號中的呼吸努力相關(guān)微覺醒的方法，所述方法包括:

根據(jù)所述信號來計算在多次最近呼吸期間吸氣流量限制的一致性的測量值；

計算指示突然大呼吸的換氣階段變化的測量值；以及，

根據(jù)吸氣流量限制的一致性的所述測量值和所述換氣階段變化的所述測量值來計算指示呼吸努力相關(guān)微覺醒發(fā)生的置信度的測量值。

15.一種用于檢測患者呼吸氣流信號中呼吸努力相關(guān)微覺醒的裝置，所述裝置包括：

傳感器，其配置成提供表示患者呼吸氣流的信號，

處理器，其配置成檢測呼吸努力相關(guān)微覺醒，其中所述處理器配置成：

根據(jù)所述信號來計算在多次最近呼吸期間吸氣流量限制的一致性的測量值；

計算指示突然大呼吸的換氣階段變化的測量值；以及

根據(jù)吸氣流量限制的一致性的所述測量值和換氣階段變化的所述測量值來計算指示呼吸努力相關(guān)微覺醒發(fā)生的置信度的測量值。