檢測呼吸氣流不足的設(shè)備的制造方法
【專利說明】
[0001] 與本申請有關(guān)的相關(guān)參考
[0002] 該專利申請要求享有美國臨時申請?zhí)枮?1/184, 592,申請日為2009年6月5日的 申請的權(quán)益，其公開內(nèi)容通過參考已列入本文之中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本技術(shù)涉及一種檢測呼吸氣流不足的方法及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0004] 阻塞性睡眠呼吸暫停（OSA)的患者在睡覺時會經(jīng)常性的窒息或者呼吸氣流不足， 只有當(dāng)患者從睡夢中醒來，這種癥狀才會消失。在睡覺時，如果持續(xù)10秒的時間沒有呼吸， 可以認(rèn)為是呼吸氣流不足。1999年美國睡眠醫(yī)學(xué)科學(xué)學(xué)院（AASM)的指導(dǎo)方針明確規(guī)定了 呼吸氣流不足的條件是在至少10秒鐘減少50%或者更多的氣流，或者由于醒來減少的氣 流不足50 %，或者達到3 %的飽和。隨后AASM的指導(dǎo)方針明確了在通氣減少30 %并且至少 4%的減飽和度的情形為呼吸氣流不足。這些經(jīng)常性的活動引起睡眠破碎以及交感神經(jīng)系 的刺激。這對病人可能有嚴(yán)重的后果，包括日間嗜睡（伴隨有機動車事故的可能性），精神 萎靡，記憶問題，抑郁以及高血壓。OSA患者同時很可能會很大聲的打鼾，這也會影響其他患 者的睡眠。
[0005] 治療OSA患者最好的方式是通過連接軟管和面具與患者相連，由鼓風(fēng)機（壓縮機） 產(chǎn)生氣道恒定加壓（CPAP)。正壓可防止病人吸氣時氣道塌陷，這樣防止經(jīng)常性的窒息或者 呼吸氣流不足及后遺癥。這樣的一種呼吸治療設(shè)備具有一種功能，在呼吸循環(huán)過程中適當(dāng) 的時候，在治療壓力或常壓下為患者提供干凈可呼吸的空氣（通常是空氣，帶有或不帶有 附加的氧氣）。
[0006] 呼吸治療設(shè)備通常包括氣流發(fā)生機，空氣過濾器，面罩或插管，連接面罩和氣流發(fā) 生機的空氣輸送管道，各種傳感器以及微機控制器。該氣流發(fā)生機可能包括伺服控制電機 以及葉輪。該氣流發(fā)生機可能還包括閥門，其能夠?qū)⒖諝忉尫诺酱髿庵?，作為一種改變輸送 給患者的壓力的方式，以及作為替代控制電機速度的方式。該傳感器測量，除其他事情外， 電機轉(zhuǎn)速，氣體體積流量和出口壓力，例如有壓力傳感器，流量傳感器及其類似物。所述儀 器還可選擇性的在空氣傳送的線路上附加加濕器或者加熱元件。所述控制器可以帶有數(shù)據(jù) 存儲功能，有或沒有完整的數(shù)據(jù)檢索/傳輸和顯示功能。
[0007] 為治療呼吸氣流不足，自動化設(shè)備已經(jīng)實施了演算法，以通過流量傳感器測量的 數(shù)據(jù)來檢測呼吸氣流不足的情況。以下幾個專利講到過傳統(tǒng)的窒息/呼吸氣流不足測 試設(shè)備，Dodakian的美國專利號為5, 295, 490的專利，Lynn的美國專利號為5, 605, 151 的專利；Karakasoglu等的美國專利號為5, 797, 852的專利；Raviv等的美國專利號為 5, 961，447的專利；Alien等的美國專利號為6, 142, 950的專利；Rapoport等的美國專利 號為6, 165, 133的專利；Hadas的美國專利號為6, 368, 287的專利；Haberland等的美國專 利號為7, 118, 536。例如，在這樣的設(shè)備中，如果10或12秒的流量（L/s)信號的均方根 (RMS)降低到長期平均每分鐘通氣（L/s)的I. 2倍（例如，低通濾波的一半除以流量信號 絕對值），這大約相當(dāng)于減少50%的正常RMS的通氣，則可以認(rèn)為呼吸氣流不足能夠被檢測 到。通過比較由10秒窗口測出的流量信號的10秒的方差與由60秒的窗口測出的流量信號 的一個60秒的方差與（0. 5)2的乘積值，可檢測出通氣RMS減少50%。這樣的設(shè)備在測試 呼吸氣流不足后還可以包括一個不應(yīng)期，這是為了避免重復(fù)劃分一個普通呼吸氣流不足事 件。例如，說述設(shè)備可能在不應(yīng)期停留15秒，或者直到RMS通氣連續(xù)15秒恢復(fù)到長期RMS 通氣的至少四分之三。
[0008] 然而，現(xiàn)在關(guān)于呼吸氣流不足的條件本身存在的問題是需要解釋的。在呼吸氣流 不足存在的情況下，會有很大的臨床上的不同。所以，自動化設(shè)備可以通過各種不同的方法 測試這種條件，然而使用檢測標(biāo)準(zhǔn)的不同可能對常見的呼吸問題作出不同的呼吸氣流不足 結(jié)果。
[0009] 需要進一步研宄檢測呼吸氣流不足的方法，可以在檢測或治療上呼吸道通問題的 儀器上實施這些方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本技術(shù)具體實施例的第一個方面是提供檢測呼吸氣流不足及/或者嚴(yán)重呼吸氣 流不足的方法及裝置。
[0011] 本技術(shù)具體實施例的另一方面是通過一種檢測患者呼吸流量信號的設(shè)備來檢測 呼吸氣流不足或者呼吸不足的嚴(yán)重性。
[0012] 本技術(shù)的另一方面仍是在呼吸治療設(shè)備上實施對呼吸氣流不足或呼吸不足的嚴(yán) 重性的檢測，例如一種連續(xù)氣道正壓裝置，基于或者具有測試呼吸氣流不足或呼吸不足的 嚴(yán)重性的功能。
[0013] 本技術(shù)的具體實施例包括一種設(shè)備或者控制器，通過控制處理器的方法，以及測 得的可呼吸氣體的流量，從而檢測呼吸氣流不足。該控制器或處理器的方法可能涉及根據(jù) 可呼吸氣體氣流的測定數(shù)據(jù)的短期方差確定第一測量值?？梢赃M一步涉及根據(jù)可呼吸氣體 的流量的測試數(shù)據(jù)的長期方差來確定第二測量值。所述第一測量值可與第二次測量的第一 及第二比例部分相比較。通過該方法，該設(shè)備或控制器可能表明了呼吸氣流不足的檢測是 基于比較第一測量值是否低于第一比例部分以及隨后在第一時間段沒有超過第一及第二 比例部分的范圍。
[0014] 在一些實施例中，第一比例部分可能少于第二比例部分，并且該方法可能也涉及 表明如果在第一時間段內(nèi)第一測量值不超過第一比例部分時呼吸氣流不足的測試方法。此 外，這種方法還可能涉及說明在第一時間段內(nèi)如果第一測量值超過了第一比例部分，但不 超過第二比例部分時呼吸氣流不足的檢測。在一些實施例中，第一測量值與第一比例部分 的比較代表確定由10至20秒，優(yōu)選是12秒測得的的呼吸流量數(shù)據(jù)的RMS值是否低于由大 約50至70秒，優(yōu)選是60秒測得的呼吸流量數(shù)據(jù)的RMS值的50%的閾值，其中第一時間階 段大約是3至8秒，優(yōu)選是4秒。此外，第二測量值與第二比例部分的比較可能表明確定由 大約10至15秒，優(yōu)選是12秒測得的呼吸流量數(shù)據(jù)的RMS值是否低于由大約50秒至70秒， 優(yōu)選是60秒測得的呼吸流量數(shù)據(jù)的RMS值的75%的閾值。
[0015] 或者，呼吸氣流不足的進一步測試被阻止，直到在第二時間階段直到第一測量值 超過第二比例部分。這種進一步測試的阻止可能包括，第一測量值與第二比例部分的比較， 這樣該比較代表了確定由大約10至15秒，優(yōu)選是12秒測得的呼吸流量數(shù)據(jù)的RMS值是否 超過由大約50秒至70秒，優(yōu)選是60秒測得的呼吸流量數(shù)據(jù)的RMS值的約75%的閾值，其 中第二時間階段是約10到20秒，優(yōu)選是15秒。在某些情況下，從長期通氣的測試得出的 時間至少是由短期測試得出時間的3到5倍。
[0016] 本技術(shù)的一些具體實施例涉及一種裝置或控制器，通過控制處理器來檢測可呼吸 氣體的流量，進而檢測呼吸氣流不足的情況。該處理器或控制器的方法還可以包括確定通 氣的長期測試及通氣的短期測試。該處理器或控制器的方法可以進一步包括確定長期通氣 測試部分的閾值以及測量由短期通氣測試的第一和第二比例部分交點所限定的部分，以及 其閾值。通過檢測的區(qū)域進而檢測呼吸氣流不足的情況。該測試可以還包括在當(dāng)短期測試 低于閾值到該短期測試超過閾值的時間段內(nèi)，結(jié)合閾值與短期通氣測試之間的不同。在一 些具體實施例中，所述測試包括在當(dāng)短期測試低于閾值到短期測試超過閾值的時間段內(nèi)， 加入多元化的樣本差異。每個樣本差異可以是閾值的樣本與短期通氣測試的樣本之間的差 異。
[0017] 或者，當(dāng)不應(yīng)期在第二個交叉點發(fā)生時，設(shè)備或控制器的方法可以被設(shè)置為阻止 進一步的檢測呼吸氣流不足。此外，所述方法還可以包括啟動該區(qū)域的檢測，通過比較短期 氣流測試與閾值來測定第一相交區(qū)。呼吸氣流不足的進一步檢測可以依從第一個相交點到 第二個相交點超過約10秒鐘的這段時間而定。在一些具體實施例中，所述短期通氣測試可 以是通過第一時間常數(shù)測得的可呼吸氣體流量的絕對值的一半的低通濾波的輸出。相似 的，長期流量測試可以是通過大于第一時間常數(shù)的第二時間常數(shù)測得的可呼吸氣體的絕對 值一半的低通濾波的輸出?？蛇x的，該比例可以定在約70%。在以下具體實施例中，所述裝 置或設(shè)備，通過面積的測量可以表明呼吸氣流不足的嚴(yán)重程度?？蛇x的，所述裝置或設(shè)備可 以會將該較測量面積與被選為血中氧減飽和度至少為4%的閾值。
[0018] 本技術(shù)的一些具體實施例涉及一種設(shè)備或控制器，通過控制控制器的方法，測試 可呼吸氣體的流量，從而測試呼吸氣流不足，包括控制器或處理器確定長期通氣測試及短 期通氣測試。然后確定長期通氣測試的閾值。之后所述控制器或處理器測算呼吸氣流不足 的程度，作為短期通氣測試及所述閾值的函數(shù)。該設(shè)備之后通過測試的范圍表明此呼吸氣 流不足的嚴(yán)重程度，可以包括測試范圍的輸出值。所述測試范圍可以是短期通氣測試及閾 值的第一及第二交叉點限定的測試面積。所述測試面積可以自動的與被選為代表至少血中 氧濃度為4%的閾值相比較。
[0019] 在一些具體實施例中，該設(shè)備或控制器的方法可以進一步涉及通過測試的可呼吸 氣體的流量檢測流量限制，其中所述呼吸氣流不足的檢測的象征基于所述作為表示阻塞的 流量限制的測試。
[0020] 本技術(shù)的進一步的實施例可以涉及控制處理器的方法，從而由測得的可呼吸氣體 流量對呼吸氣流不足進行分類。所述處理器的方法可以包括由檢測的可呼吸氣體流量來測 試呼吸氣流不足事件?？梢赃M一步包括確定確定在測量與所述呼吸氣流不足事件相一致的 氣流時產(chǎn)生阻塞的衡量標(biāo)準(zhǔn)。在一些這樣的具體實施例中，所述確定方法包括測定部分阻 塞，所述分類過程包括阻塞性呼吸氣流不足事件的劃分。在一些這樣的實施例中，所述方法 可以還包括測試缺少呼吸，所述分類可以還包括劃分基于缺少呼吸的重要的呼吸氣流不足 事件。在可更換的實施例中，所述方法可以還包括測試與檢測的呼吸氣流不足時間相一致 的呼吸缺失，以及避免將檢測的呼吸氣流不足事件劃分為基于呼吸缺失的中樞性呼吸不足 或者阻塞性呼吸不足。在這種情況下，該事件可以被認(rèn)為是呼吸暫停。
[0021] 在一些具體實施例中，本技術(shù)可以被實施為呼吸氣流不足檢測設(shè)備。在這樣的設(shè) 備中，已含有控制器可以具有至少一個接收代表可呼吸氣體的流量測試數(shù)據(jù)的處理器。所 述控制器可設(shè)置為由代表可呼吸氣體的測試數(shù)據(jù)控制呼吸氣流不足的檢測。它也可被設(shè)置 為由代表流量測量的數(shù)據(jù)控制與所述呼吸氣流不足事件相一致的阻塞的衡量指標(biāo)的確定。 它還可被設(shè)置為控制將所述檢測的呼吸氣流不足事件進行分類，將其分類為阻塞或者嚴(yán)重 是以阻塞的衡量標(biāo)準(zhǔn)的確定為基礎(chǔ)的。在一些具體實施例中。所述分類檢測部分阻塞，所 述分類包括劃分阻塞性呼吸氣流不足事件。在這樣的一些實施例中，所述控制器可被進一 步配置來檢測呼吸缺失，所述分類可以包括劃分重要的呼吸氣流不足事件。在可選擇的實 施例中，所述控制器可以會確定于檢測的呼吸氣流不足事件相符的呼吸缺失，以及避免將 事件劃分為基于呼吸缺失的重要呼吸氣流不足事件或阻塞呼吸氣流不足。在這種情況下， 所述事件可以會被認(rèn)為是窒息。這樣的設(shè)備可以也包括流量發(fā)生器裝置，為患者提供高于 大氣壓力的可呼吸氣體，以及流量傳感器。所述控制器然后可以被設(shè)置成通過流量傳感器 測量可呼吸氣體流量，以及根據(jù)基于測量的呼吸氣流不足情況的治療壓力規(guī)則來控制流量 發(fā)生器生成可呼吸氣體。
[0022] 本呼吸技術(shù)的附加特征將通過接下來的詳細討論，附圖，及權(quán)利要求的綜述更加 清晰。
【附圖