用于限制流量呼吸療法的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】呼吸療法的方法和系統(tǒng)通過在呼氣階段的最后期間的特定升高的壓力水平來治療睡眠呼吸暫停。吸氣壓力水平可因此顯著減小且平均低于呼氣壓力水平。
【專利說明】用于限制流量呼吸療法的系統(tǒng)和方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請涉及標題為“SYSTEM AND METHOD FOR ENTRAINING THE BREATHING OF ASUBJECT”且于2009年7月9日提交的序號為61/244，113的美國臨時專利申請。全部相關申請由此整個通過引用并入到本申請中。
發(fā)明領域
[0003]本發(fā)明涉及一種用于治療睡眠呼吸障礙(sleep disorder breathing)且具體地用于借助于限制流量呼吸療法來治療睡眠呼吸暫停的系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0004]借助于呼吸療法特別是傳統(tǒng)恒定氣道正壓(CPAP)療法來治療睡眠呼吸暫停是眾所周知的。治療依從性通常是一種挑戰(zhàn)，這是因為傳統(tǒng)療法可能對一些患者造成不適。具體地，對于一些患者來說，在使用顯著氣道正壓將空氣迫入到氣道中時呼吸可能感覺不舒服和/或不自然。

【發(fā)明內容】

[0005]因此，一個或多個實施例的目標是提供一種用于治療受治療者的睡眠呼吸暫停和與Sleep Disorder Breathing (睡眠呼吸障礙)(SDB或“睡眠呼吸障礙”)相關的其它不適的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括壓力產(chǎn)生器、計時模塊和控制模塊。所述壓力產(chǎn)生器配置成產(chǎn)生加壓的可呼吸氣體流以供輸送到受治療者的氣道。所述計時模塊配置成確定將吸氣階段與呼氣階段分開和/或反之亦然的過渡時刻。所述控制模塊配置成控制壓力產(chǎn)生器以調整壓力水平以便在吸氣階段期間提供吸氣壓力水平和在呼氣階段期間提供呼氣壓力水平使得呼氣壓力水平的平均值高于吸氣壓力·水平的平均值。如受治療者的呼吸一樣，加壓的可呼吸氣體流在由過渡時刻分開的吸氣階段與呼氣階段之間交替。
[0006]一個或多個實施例的又一方面是提供一種用于治療受治療者的睡眠呼吸障礙的方法。所述方法包括產(chǎn)生加壓的可呼吸氣體流以供輸送到受治療者的氣道；確定將吸氣階段與呼氣階段分開和/或反之亦然的過渡時刻；和調整加壓流的壓力水平，以使得在吸氣階段期間提供吸氣壓力水平且在呼氣階段期間提供呼氣壓力水平。呼氣壓力水平的平均值高于吸氣壓力水平的平均值。
[0007]—個或多個實施例的又一方面是提供一種配置成治療睡眠呼吸障礙的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括用于產(chǎn)生加壓的可呼吸氣體流以供輸送到所述受治療者的所述氣道的裝置；用于確定將吸氣階段與呼氣階段分開和/或反之亦然的過渡時刻的裝置；和用于調整所述加壓流的壓力水平的裝置，以使得在吸氣階段期間提供吸氣壓力水平且在呼氣階段期間提供呼氣壓力水平，其中所述呼氣壓力水平的平均值高于所述吸氣壓力水平的平均值。
[0008]在參考附圖考慮了下面的描述和所附的權利要求書之后，本發(fā)明的這些和其它目的、特征和特點以及結構相關元件和部件組合的操作方法和功能、制造的經(jīng)濟性將變得更加顯而易見，所有的這些描述以及權利要求和附圖形成本說明書的一部分，其中，類似的附圖標記指明不同的附圖中的相應部分。然而，將會清楚地理解，這些附圖僅出于例示和描述的目的，并不旨在作為對本發(fā)明的限制的限定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1示意性地圖示配置成治療受治療者的睡眠呼吸障礙的系統(tǒng)；
[0010]圖2、3圖示配置成提供呼吸療法的受治療者界面器具。
[0011]圖4、5、6和7圖示例示本文中所揭示的一些實施例的操作的壓力曲線圖(注意:獨立軸表不時間，且從屬軸表不面罩壓力)；和
[0012]圖8圖示用于治療受治療者的睡眠呼吸暫停的方法。
【具體實施方式】
[0013]除非另有明確說明，否則用在本文中的單數(shù)形式的“一”、“一個”和“所述”包含復數(shù)含義。用在本文中的兩個或更多部分或部件“聯(lián)接”的陳述是指這些部分直接或間接(即通過一個或多個中間部分或部件)結合在一起或一起操作，只要出現(xiàn)連結。用在本文中的“直接聯(lián)接”是指兩個元件相互直接接觸。用在本文中的“固定地聯(lián)接”或“固定”是指將兩個部件聯(lián)接以像一個那樣移動，而保持相對于彼此的恒定定向。
[0014]用在本文中的詞語“單一的”是指部件作為單件或單元而產(chǎn)生。即，包含分開產(chǎn)生然后聯(lián)接在一起作為一個單元的多個件的部件并不是“單一的”部件或主體。用在本文中的兩個或更多部分或部件相互“接合”的陳述是指這些部分直接或者通過一個或多個中間部分或部件相互施加力。用在本文中的術語“數(shù)量”是指一或大于一的整數(shù)(即復數(shù))。
[0015]除非另有明確說明，否則用在本文中的方向性短語，例如但不限于，頂部的、底部的、左邊的、右邊的、上部的、下部的、前面的、后面的以及它們的派生詞涉及在圖中所示出的元件的定向，且并不是對權利要求書的限制。
[0016]圖1示意性地圖示配置成治療受治療者的睡眠呼吸障礙的系統(tǒng)100。具體地，系統(tǒng)100通過例如與受治療者的自然呼吸型態(tài)和/或速率同步地調整供輸送到受治療者的氣道的加壓的可呼吸氣體流的壓力水平來治療睡眠呼吸障礙，例如睡眠呼吸暫停。針對睡眠呼吸障礙的常見呼吸治療依賴于恒定氣道正壓。呼吸療法的目標之一可以是防止受治療者氣道的塌縮。在無阻塞的呼吸期間，受治療者交替地在吸氣階段期間吸氣且在呼氣階段期間呼氣。呼吸(或呼吸循環(huán))可包括一個吸氣階段和一個呼氣階段的循環(huán)。呼氣階段通常至少與吸氣階段一樣長，且可比吸氣階段長兩倍或更多倍。睡眠受治療者的常見呼吸速率介于每分鐘8到15次呼吸的范圍內。注意，受治療者的呼吸速率在整個睡眠時期可能變化。吸氣階段和呼氣階段可由過渡時刻分開。系統(tǒng)100可包括壓力產(chǎn)生器140、處理器110、傳感器142、電子儲存器130 、用戶界面120、受治療者界面180和/或其它構成部件中的一個或多個。
[0017]壓力產(chǎn)生器140可與(正)氣道壓力裝置整合、組合、聯(lián)接或連接。氣道正壓療法可將加壓的可呼吸氣體流輸送到受治療者的氣道，從而提供在吸氣階段期間的一個或多個吸氣壓力水平和在呼氣階段期間的一個或多個呼氣壓力水平。在吸氣階段期間的任一壓力水平可被稱為吸氣壓力水平，而此壓力水平無需在整個吸氣階段恒定。除了在多個壓力水平之間交替之外，吸氣壓力水平可根據(jù)針對階段的任一指定部分的預定斜率(絕對的和/或相對的，例如取決于呼吸速率)而斜升或斜降。類似特征可用于呼氣階段。壓力水平可以是預定的且固定的，遵循預定動態(tài)特性，或其可取決于所感測呼吸、呼吸障礙或其它生理特性而呼吸到呼吸或夜到夜地動態(tài)改變。圖示貫穿一個或多個呼吸的受治療者的氣道壓力的圖可稱為壓力曲線圖。出于在一些實施例中定義、分析、比較和/或使用壓力曲線圖的目的，可采用包含但不限于統(tǒng)計操作的數(shù)學操作。例如，可確定呼吸階段期間的平均壓力水平。
[0018]壓力產(chǎn)生器140配置成例如經(jīng)由一個或多個氣體輸送部件181將加壓的可呼吸氣體流提供到受治療者106的氣道。受治療者106可以或可以不啟動呼吸的一個或多個階段。壓力支持可實施為(多水平的)PAP裝置的較高和較低正壓力。例如，為支持吸氣，可將加壓的可呼吸氣體流的壓力調整到吸氣正空氣壓力(IPAP)。替代地和/或同時，為支持呼氣，可將加壓的可呼吸氣體流的壓力調整到呼氣正空氣壓力(EPAP)。構思了用于通過輸送加壓的可呼吸氣體流提供呼吸支持的其它方案(包含CPAP、BiPAP?和/或其它方案)。
[0019]氣道壓力裝置可配置成使得根據(jù)針對受治療者106的治療呼吸方案來控制加壓的可呼吸氣體流的一個或多個氣體參數(shù)。一個或多個氣體參數(shù)包含流量、體積、逆行體積(retrograde volume)、壓力、濕度、速度、加速度、(有意的)氣體泄露和/或其它參數(shù)中的一個或多個。系統(tǒng)100可配置成提供若干療法類型，包含其中受治療者自主地執(zhí)行吸氣和/或呼氣或其中裝置提供負氣道壓力的療法類型。
[0020]可經(jīng)由一個或多個氣體輸送部件181將加壓的可呼吸氣體流從壓力產(chǎn)生器140輸送到受治療者106的氣道或輸送到受治療者106的氣道的附近，所述氣體輸送部件可包含例如受治療者界面180。受治療者界面180可包含導管182、受治療者界面器具184和/或其它部件，所述導管、受治療者界面器具和/或其它部件中的任一者可被視為氣體輸送部件181。導管182可以是撓性長度的軟管或使得受治療者界面器具184與壓力產(chǎn)生器140流體連通的其它導管。導管182可包含流阻器183。導管182形成流路，加壓的可呼吸氣體流通過所述流路在受治療者界面器具184與壓力產(chǎn)生器140之間連通。導管182可包括標準22mm直徑軟管(其它常見直徑介于3/4”與I”之間)，或者在某些實施例中，在標準大小軟管的1/3的范圍中的直徑小得多的軟管?？煞Q為限定流量軟管或限制流量軟管(例如，具有介于1/4”與1/3”之間或替代地6_與9_之間的直徑)的此類軟管對氣體流具有較大阻力，且與標準大小軟管相比，允許/需要通常小于50%(在一些實施例中，在通過標準大小軟管的峰值流的20%到30%之間)的較低峰值流。當以本文中所描述的方式使用較小軟管來操作系統(tǒng)時，需要較少流量和較少能量來治療呼吸事件。另外，此類系統(tǒng)可較小和/或較不顯眼。
[0021]受治療者界面器具184配置成將加壓的可呼吸氣體流輸送到受治療者106的氣道。如此，受治療者界面器具184可包含適合于此功能的任一器具。在某些實施例中，壓力產(chǎn)生器140是專用換氣裝置，且受治療者界面器具184配置成與用于將呼吸療法輸送到受治療者106的另一界面器具以可移除方式聯(lián)接。例如，受治療者界面器具184配置成與氣管內導管、氣管切開入口和/或其它界面器具與氣管內導管、氣管切開入口和/或其它界面器具接合和/或插入到其中。在某些實施例中，受治療者界面器具184配置成在沒有中間器具的情況下接合受治療者106的氣道。在這個實施例中，受治療者界面器具184包含氣管內導管、鼻插管、氣管切開導管、鼻罩、鼻/ 口罩、全面罩、總面罩、部分再呼吸面罩或使氣體流與受治療者的氣道連通的其它界面器具中的一個或多個。本公開并不限于這些實例，且涵蓋使用任一受治療者界面將加壓的可呼吸氣體流輸送到受治療者106。
[0022]以圖示的方式，圖2圖示配置成提供呼吸療法的例示性受治療者界面器具10?？墒褂檬苤委熣呓缑嫫骶?0替代受治療者界面器具184 (如圖1中所示出)來例如經(jīng)由限定流量軟管21將加壓的可呼吸氣體流輸送到受治療者106。受治療者界面器具10限制受治療者106的呼氣例如用以支持所期望壓力曲線的產(chǎn)生。在一個實施例中，受治療者界面器具10包含包封受治療者106的氣道的一個或多個外部孔口(例如，鼻孔)的一個或多個主體14和緊固件16。緊固件16將主體14在受治療者106的氣道的一個或多個外部孔口上方保持到位。在圖2中所示出的實施例中，緊固件16是圍繞受治療者106的頭部成環(huán)的單個帶。在一個實施例中，緊固件16包含具有用于接合緊固件16的頭部以將主體14保持到位的不同配置的頭盔。在一個實施例中，緊固件16包含接合受治療者106的氣道的一個或多個開口的內部的結構和/或附著到受治療者106的皮膚以將主體14保持到位的粘合劑。在一些例項(未示出)中，受治療者界面器具10可與將受治療者106的下顎保持于敞開受治療者106的氣道(例如，在下顎向前延伸的情況下)的位置中和/或將受治療者106的嘴保持閉著以鼓勵通過鼻孔呼吸的口腔器具和/或頭盔一起實施和/或與所述口腔器具和/或頭盔整體地形成。
[0023]以進一步圖示的方式，圖3示出主體14的放大圖。主體14形成在其之間具有流路的多個開口。在一個實施例中，主體14的內部是中空的，且對從各種開口中的任一個到其它各種開口中的任一個的氣體流不具有實質阻礙。多個開口可包含一個或多個受治療者界面開口 18、一組吸氣端口 20、一組呼氣端口 22和到壓力產(chǎn)生器140的界面(未示出)。受治療者界面開口 18使在形成于主體14的內部的流路內的氣體與受治療者106的氣道連通。如下文將進一步描述，主體14在吸氣端口 20與受治療者界面開口 18之間形成第一子組流路，所述第一子組流路在吸氣期間將氣體從例如環(huán)境大氣輸送到受治療者106的氣道的一個或多個外部孔口。主體14在呼氣端口 22與受治療者界面開口 18之間形成第二子組流路，所述第二子組流路在呼氣期間將氣體從受治療者106的一個或多個外部孔口輸送到例如環(huán)境大氣?！?br> [0024]在一個實施例中，受治療者界面開口 18由氣道包封構件24形成。圖3描繪氣道包封構件24作為包封受治療者106的鼻孔的鼻枕。氣道包封構件24可選擇性地從主體14的其余部分拆卸。這將便于清理和/或更換氣道包封構件24以達到衛(wèi)生的目的，和/或便于受治療者106基于個人喜好選擇氣道包封構件24(例如，從具有不同大小、不同大小的開口等的構件中選擇)。
[0025]在所述組的吸氣端口 20處，受治療者界面器具10包含一組吸氣閥26。吸氣閥26可允許氣體通過吸氣端口 20從例如環(huán)境大氣相對自由地流動到主體14內形成的流路中，但顯著抵抗或密封氣體流通過吸氣端口 20從主體14內到例如環(huán)境大氣。例如，吸氣閥26可以是允許氣體從大氣相對自由地流動到主體14內的“單向”閥，但阻擋主體14內的氣體向外流動。如此，在吸氣期間，吸氣端口 20與受治療者界面開口 18之間的主體內所形成的流路允許將氣體從吸氣端口 20自由地汲取到受治療者界面開口 18且到受治療者106的鼻孔內。然而，在呼氣期間，吸氣閥26顯著抵抗或密封所呼出氣體從受治療者106的鼻孔通過從受治療者界面開口 18到吸氣端口 20的形成于主體14內的第一子組流路流動到環(huán)境大氣。在一個實施例中，吸氣閥26可選擇性地從主體14的其余部分拆卸。這便于清理閥26和/或主體14，且可使得能夠更換閥26以達到衛(wèi)生的目的，或如果吸氣閥26中的一個停止正確地起作用。替代地，吸氣閥可并入到系統(tǒng)的空氣回路的軟管或其它部分中。
[0026]在所述組的呼氣端口 22處，受治療者界面器具10包含一組呼氣閥28。呼氣閥28調節(jié)受治療者106的鼻孔與例如在受治療者界面開口 18和呼氣端口 22之間的主體14內部所形成的第二子組流路內的環(huán)境大氣之間的氣體流。具體地，在呼氣期間，呼氣閥28對從受治療者106的鼻孔到例如在第二子組流路中的環(huán)境大氣的氣體流提供阻力。由呼氣閥28提供的對所呼出氣體流的阻力主要表征受治療者界面器具10對從受治療者106的鼻孔呼出的氣體的累積阻力。事實上,如果吸氣閥26密封吸氣端口 20抵抗氣體流從主體14內到達環(huán)境大氣，那么呼氣閥28對通過受治療者106的鼻孔呼出到達大氣的氣體流的累積阻力是呼吸器具對從受治療者106的鼻孔呼出的氣體的累積阻力。有用的是注意到，來自患者的組合流加上來自壓力/流產(chǎn)生器的流產(chǎn)生所期望的面罩壓力。這些組合流由于呼氣阻力而產(chǎn)生壓力(假設受治療者界面泄露是零，且由壓力產(chǎn)生器產(chǎn)生的壓力水平超過面罩內部的壓力水平)。壓力產(chǎn)生器可通過將其(輸出)壓力水平減小到小于面罩內部的壓力水平的值而動態(tài)地減小有效呼氣阻力。在這個情形中，患者呼氣流在呼氣阻力器與軟管下部之間自由分離?；颊吆魵庾枇κ呛魵庾枇ζ髋c軟管阻力的平行組合(考慮了阻力的每側上的差分壓力)?？梢源朔绞綔p小對患者呼氣的有效組合阻力。對在呼吸循環(huán)期間由壓力產(chǎn)生器產(chǎn)生的壓力水平的適當控制可用于面罩壓力調節(jié)、患者舒適度和/或其它目的。
[0027]返回參考圖1，系統(tǒng)100可包含電子儲存器130，所述電子儲存器包括電子地儲存信息的電子儲存介質。電子儲存器130的電子儲存介質包含與系統(tǒng)100整體地(亦即，大體上不可移除)提供的系統(tǒng)儲存器和/或可經(jīng)由例如端口(例如，USB端口、火線(FireWire)端口等)以可移除方式連接到系統(tǒng)100的可移除式儲存器中的一個或兩個或驅動器(例如，磁盤驅動器等)。電子儲存器130可包含光學可讀儲存介質(例如，光盤等)、磁性可讀儲存介質(例如，磁帶、磁性硬盤驅動器、軟盤驅動器等)、基于電荷的儲存介質(例如，EEPR0M、RAM等)、固態(tài)儲存介質(例如，·閃盤驅動器等)和/或其它電子可讀儲存介質中的一個或多個。電子儲存器130儲存軟件算法，由處理器110確定的信息、經(jīng)由用戶界面120接收的信息和/或使得系統(tǒng)100能夠正常起作用的其它信息。例如，電子儲存器130可記錄或儲存計時信息(包含吸氣階段和呼氣階段的持續(xù)時間以及過渡時刻)、一個或多個(呼吸)參數(shù)和/或其它參數(shù)(如本文中其它處所論述的)、壓力水平、指示受治療者是否充分地遵循先前所描述呼吸療法方案的信息、指示呼吸事件(包含陳-施(Cheyne-Stokes)呼吸、中樞性睡眠呼吸暫停、阻塞性睡眠呼吸暫停、呼吸不足、打鼾、換氣過渡和/或其它呼吸事件)是否發(fā)生的信息、指示治療充分性的信息和/或其它信息。電子儲存器130可以是系統(tǒng)100內的單獨部件，或電子儲存器130可與系統(tǒng)100的一個或多個其它部件(例如，處理器110)整體地提供。
[0028]用戶界面120配置成在系統(tǒng)100與用戶(例如，用戶108、受治療者106、照料者、療法決策人、等)之間提供界面，用戶可通過所述界面將信息提供到系統(tǒng)100和從系統(tǒng)100接收信息。這使得共同地稱為“信息”的數(shù)據(jù)、結果和/或指令和任何其它可通信項目在用戶與系統(tǒng)100之間傳遞。適合于包含于用戶界面120中的界面裝置的實例包含小鍵盤、按鈕、開關、鍵盤、旋鈕、杠桿、顯示屏幕、觸摸屏幕、揚聲器、麥克風、指示燈、聲音報警器和打印機。信息例如通過用戶界面120以聽覺信號、視覺信號、觸覺信號和/或其它感覺信號的形式提供到受治療者106。
[0029]以非限制性實例的方式，在某些實施例中，用戶界面120包含能夠發(fā)射光的輻射源。輻射源包含LED、燈泡、顯示屏幕和/或其它源中的一個或多個。用戶界面120控制輻射源以將與呼吸和/或加壓的可呼吸氣體流相關的信息傳達給受治療者106的方式發(fā)射光。注意，受治療者和系統(tǒng)100的用戶可以是同一人。
[0030]應理解，其它通信技術(硬接線的或無線的)在本文中也涵蓋為用戶界面120。例如，在一個實施例中，用戶界面120與由電子儲存器130提供的可移除式儲存器界面整合。在這個實例中，將信息從使得用戶能夠定制系統(tǒng)100的實施方案的可移除式儲存器(例如，智能卡、閃盤驅動器、可移除式磁盤等)載入到系統(tǒng)100中。適于與系統(tǒng)100 —起使用作為用戶界面120的其它例示性輸入裝置和技術包含但不限于RS-232端口、RF鏈路、IR鏈路、調制解調器(電話、電纜、以太網(wǎng)、因特網(wǎng)等)。簡而言之，用于與系統(tǒng)100傳遞信息的其它技術構思為用戶界面120。
[0031]傳感器142配置成產(chǎn)生傳達與受治療者106的呼吸相關的測量值的一個或多個輸出信號。所述測量值可與氣體參數(shù)和/或其它參數(shù)相關。氣體參數(shù)可包含流量、壓力、濕度、速度、加速度和/或與輸送到受治療者106的加壓的可呼吸氣體流相關的其它氣體參數(shù)。輸出信號可傳達與呼吸參數(shù)相關的測量值。傳感器142可與導管182和/或受治療者界面器具184流體連通。
[0032]將傳感器142圖示為包含圖1中的單個構件并非打算是限制性的。在一些實施例中，傳感器142包含如上文所描述通過產(chǎn)生輸出信號操作的多個傳感器，所述輸出信號傳達相關于與由受治療者106呼吸的氣體和/或氣體到受治療者106的輸送相關聯(lián)的參數(shù)的信息。替代地和/或同時，呼吸參數(shù)可與系統(tǒng)100的部件的測量值(例如轉子速度、電機速度、鼓風機速度、風扇速度或充當針對通過先前已知/經(jīng)校準的數(shù)學關系先前列出的呼吸參數(shù)中的任一者的代替量的相關測量值)的機械單元相關。來自傳感器142的所得信號或信息可傳輸?shù)教幚砥?10、用戶界面120、電子儲存器130和/或系統(tǒng)100的其它部件。此傳輸可以是有線的和/或無線的。
[0033]處理器110配置成提供系統(tǒng)100中的信息處理能力。如此，處理器110包含數(shù)字處理器、模擬處理器、被設計成處理信息的數(shù)字電路、被設計成處理信息的模擬電路、狀態(tài)機和/或用于電子處理信息的其它機構中的一個或多個。盡管處理器110在圖1中示出為單個實體，但這僅是出于圖示目的。在一些實施方案中，處理器110包含多個處理單元。
[0034]如圖1中所示出，處理器110配置成執(zhí)行一個或多個計算機程序模塊。一個或多個計算機程序模塊包含計時模塊111、參數(shù)確定模塊112、控制模塊113、呼吸事件模塊114、和/或其它模塊中的一個或多個。處理器110可配置成通過以下各項執(zhí)行模塊111、112、113和/或114:軟件；硬件；固件；軟件、硬件、和/或固件的某一組合；和/或用于構造處理器110上的處理能力的其它機構。
[0035]應了解，盡管模塊111、112、113和114在圖1中圖示為共同位于單個處理單元內，但在其中處理器Iio包含多個處理單元的實施方案中，模塊111、112、113和/或114中的一個或多個可位于距離其它模塊較遠處。對由下文所描述的不同模塊111、112、113和/或114提供的功能性的描述是出于圖示目的且并非打算為限制性的，這是由于模塊111、112、113和/或114中的任一者可提供比所描述的或多或少的功能性。例如，模塊111、112、113和/或114的一個或多個可刪除，且其功能性的一些或所有功能性可由模塊111、112、113和/或114中的其它模塊提供。注意，處理器110可配置成執(zhí)行可執(zhí)行以下歸于模塊111、112、113和/或114中的一個的功能性中的一些或全部功能性的一個或多個額外模塊。
[0036]計時模塊111配置成確定將吸氣階段與呼氣階段分開和/或反之亦然的過渡時亥|J。此確定可基于來自傳感器142的輸出信號。例如，可通過分析進或出受治療者106的氣道的可呼吸氣體的流量的方向、量和/或速率來確定將吸氣階段與呼氣階段分開的過渡時刻。注意，歸于計時模塊111的功能性可并入到系統(tǒng)100的其它構成部件中。
[0037]參數(shù)確定模塊112配置成確定一個或多個氣體參數(shù)、呼吸參數(shù)和/或來自由傳感器142產(chǎn)生的輸出信號的其它參數(shù)。(加壓的)可呼吸氣體流的氣體參數(shù)可包含下述參數(shù)中的一個或多個:(峰值)流量、壓力、溫度、濕度、速度、加速度、氣體組分(例如，一個或多個成分的濃度)、所耗散的熱能、(有意的)氣體泄露和/或與(加壓的)可呼吸氣體流相關的其它氣體參數(shù)。呼吸參數(shù)可從一個或多個氣體參數(shù)導出，且包含下述參數(shù)中的一個或多個:受治療者的呼吸的潮流氣體積、逆行體積、呼吸率、呼吸時期、吸氣時間或時期、呼氣時間或時期、峰值流、受治療者的呼吸的流速、呼吸流曲線形狀、從吸氣到呼氣和/或反之亦然的過渡時間、從峰值吸氣流速到峰值呼氣流速和/或反之亦然的過渡時間、呼吸壓力曲線形狀、(有意的)氣體泄露和/或其它呼吸參數(shù)。參數(shù)確定模塊112可在操作期間使用來自計時模塊111的信號和/或信息例如來確定吸氣時期、吸氣體積和/或吸氣流速。參數(shù)確定模塊112的所述功能性中的一些或所有功能性可并入或整合到處理器110的其它計算機程序模塊中。
[0038]控制模塊113配置成控制壓力產(chǎn)生器140以調整系統(tǒng)100的壓力水平。控制模塊113可配置成控制壓力產(chǎn)生器140以在吸氣階段期間以吸氣壓力水平且在呼氣階段期間以呼氣壓力水平提供加壓的可呼吸氣體流?？刂颇K113可配置成調整加壓的可呼吸氣體流的壓力水平以使得呼氣壓力水平通常高于吸氣壓`力水平。例如，在呼吸的時間和/或數(shù)目的給定持續(xù)時間期間，呼氣壓力水平可通常高于吸氣壓力水平。例如，呼吸的時間和/或數(shù)目的給定持續(xù)時間可包含兩個或多個連續(xù)呼吸階段、多個呼吸、對應于預定時間量(I秒、10秒、I分鐘、I小時等)的時期和/或針對時間的其它持續(xù)時間。例如，通常高于吸氣壓力的呼氣壓力水平可涉及高于平均吸氣壓力水平的平均呼氣壓力水平，針對一組呼氣壓力水平的中間呼氣壓力水平可高于針對一組吸氣壓力水平的中間吸氣壓力水平，和/或與在所述受治療者的所述氣道處或附近的壓力水平相關的其它度量的水平可對應于在呼氣期間比在吸氣期間大的壓力。由參數(shù)確定模塊112和/或計時模塊111確定的參數(shù)可以反饋方式由控制模塊113使用以調整系統(tǒng)設定/操作。
[0039]控制模塊113可配置成相對于由計時模塊111確定的過渡時刻來計時其操作。以圖示的方式，圖4圖示其中過渡時刻4 (針對從吸氣階段到呼氣階段的過渡)和過渡時刻5(針對從呼氣階段3到吸氣階段2的過渡)將吸氣階段2與呼氣階段3分開的壓力曲線圖42?？刂颇K113可配置成如下調整壓力:在呼氣階段的最后0.25秒(或替代地，0.5秒、
1.0秒、1.5秒或2.0秒)期間，呼氣壓力水平可被以從使用恒定氣道正壓療法充分地治療例如睡眠呼吸暫停所期望的壓力水平升高預定壓力量的壓力水平保持大體上恒定。替代使用呼氣階段的終點處的絕對持續(xù)時間，對呼氣壓力水平的調整可在呼氣階段的最后10%(或替代地，20%、30%、40%、50%)期間保持大體上恒定。在本公開的上下文中，“大體上恒定”可意指具有并未超過小預定相對范圍(例如當前壓力的5%或當前壓力的10%)或并未超過小預定絕對范圍(例如IcmH2O或2cmH20)的波動或變化。
[0040]如上文所描述，控制模塊113可配置成調整加壓的可呼吸氣體流的壓力水平以使得針對橫跨給定的呼吸持續(xù)時間和/或數(shù)目的比較，呼氣壓力水平通常高于吸氣壓力水平。以圖示的方式，圖4圖示壓力曲線42，其繪制了隨時間變化的面罩壓力6，其中平均來說，在吸氣階段2期間的吸氣(面罩)壓力比在呼氣階段3期間的呼氣(面罩)壓力低。過渡時刻4將吸氣階段2與后續(xù)呼氣階段3分開。過渡時刻5將呼氣階段3與后續(xù)的吸氣階段2分開。出于參考，圖4中的壓力曲線41圖示了典型CPAP指示(prescription),其中壓力產(chǎn)生器140貫穿呼吸循環(huán)提供IOcmH2O的恒定壓力水平。注意，與壓力曲線41相比，呼氣階段的終點處的呼氣壓力43升高大約2cmH20的升高度(elevation) 45。跟在此升高度之后的吸氣壓力(在給定吸氣階段期間的最低吸氣壓力水平44處)可顯著減小(與壓力曲線41相比)，可能達到OcmH2O或OcmH2O以下，而不出現(xiàn)氣道塌縮和/或睡眠呼吸暫停。與壓力曲線41相比，壓力曲線42被認為表示對使用氣道壓力療法的受治療者而言總體上顯著更舒適和/或自然的呼吸方式。
[0041]參考圖4的壓力曲線42，注意，在呼氣階段3的第一部分期間壓力增加(又稱，壓力峰值)。如果對壓力產(chǎn)生器140的控制引起對受治療者界面180和/或導管182的阻力，那么可防止此壓力峰值。具體地，當使用如上文所描述的具有較高阻力的限制流量軟管時，可出現(xiàn)壓力峰值。以圖示的方式，圖5圖示如此表征的具有非顯著壓力峰值54的壓力曲線52，所述壓力曲線對受治療者106而言可更為舒適。雖然最低吸氣壓力53可稍微高于圖4中的吸氣壓力44，但呼氣壓力43保持類似于或相同于圖4中的呼氣壓力。如圖5中所示出，與壓力曲線42相比，預期受治療者106的流量需求可減小在吸氣階段期間面罩壓力中的下降。
[0042]控制模塊113可配置成調整在吸氣階段和呼氣階段期間壓力水平改變的速率。壓力水平改變的速率，具體地是從·在給定的吸氣階段期間的最低吸氣壓力水平到在緊跟在給定的吸氣階段之后的后續(xù)呼氣階段期間的最高呼氣壓力水平的壓力水平改變的速率，是壓力曲線的特征測量值。另一特征測量值是這兩個壓力水平之間的中間點的相對計時?？刂颇K113可配置成調整壓力、流量和/或阻力水平以便實現(xiàn)特定的壓力水平改變速率，或與計時模塊111協(xié)調地實現(xiàn)使在吸氣階段或呼氣階段中這兩個壓力水平之間的中間點在何處出現(xiàn)。例如，與圖5中的壓力曲線52相比，其對受治療者而言可更舒適地經(jīng)歷更漸進的壓力水平改變，例如圖6中的壓力曲線62。相對地，壓力水平改變的速率更低，且中間點推遲到過渡時刻4處或附近。
[0043]作為另一實例，圖7圖示由甚至更漸進的壓力水平改變速率和甚至進一步推遲的中間點表征的壓力曲線72，所述中間點可在過渡時刻4之后出現(xiàn)至少1.5秒、2.0秒、2.5秒或3.0秒。注意，壓力曲線72中的呼氣壓力貫穿所述給定呼氣階段的至少前半部例如單調地增加。盡管更改了壓力曲線的前文所提及特征測量值中的一個或兩個，但與壓力曲線41相比，圖5、6、7的實例全部圖示了呼氣階段的終點處呼氣壓力43的類似升高度45。
[0044]控制模塊113可配置成調整壓力水平以在傳統(tǒng)壓力曲線，例如圖4中的壓力曲線41和例如圖7中的壓力曲線73，和/或反之亦然，之間過渡(漸進地)。受治療者的需求、要求或需要可通過一個或多個呼吸療法交流會改變。
[0045]呼吸事件模塊114配置成例如基于由傳感器142產(chǎn)生的輸出信號和/或由參數(shù)確定模塊112確定的參數(shù)而探測呼吸事件的出現(xiàn)。例如，呼吸事件模塊114可探測陳-施呼吸、中樞性睡眠呼吸暫停、阻塞性睡眠呼吸暫停、呼吸不足、打鼾、換氣過渡和/或其它呼吸事件的出現(xiàn)。該出現(xiàn)可用于更改系統(tǒng)100的其它構成部件的操作參數(shù)。例如，當呼吸事件模塊114探測到出現(xiàn)阻塞性睡眠呼吸暫停時，系統(tǒng)100可使用1.5cmH20的升高度45來治療睡眠呼吸暫停。響應于此探測，控制模塊113可調整壓力曲線以使用2.0,2.5,3.0cmH20的升高度或另一水平的升高度。
[0046]系統(tǒng)100可包括使用標準大小的軟管但具有在導管和/或受治療者界面的任一端處添加的流阻器的標準CPAP設備。盡管軟管較大，但所添加的阻力(例如，作為成套附件的一部分)加上具有在這個詳細描述中其它處所描述的閥和呼氣阻力的面罩的使用可將標準CPAP系統(tǒng)轉換成能夠根據(jù)本文中所提供的描述操作的系統(tǒng)。
[0047]在一些實施例中，可在沒有調適但具有用以提供在這個描述中其它處所描述的面罩壓力曲線的特殊編程的情況下使用標準CPAP、面罩和軟管。這可實施為編程到CPAP中的多個療法模式中的一個，因此為患者和醫(yī)師提供療法選擇以供使用。在此實施例中，與先前所描述的使用限制流量軟管的系統(tǒng)相比，在提供本本發(fā)明的壓力曲線的編程的情況下使用標準CPAP、面罩和軟管，受治療者可再呼吸更多二氧化碳，這可輔助針對中樞呼吸暫?；蜿?施呼吸的治療。
[0048]圖8圖示用于治療受治療者的中樞性睡眠呼吸暫停的方法800。下文呈現(xiàn)的方法800的操作意在為圖示性的。在某些實施例中，可利用未予以描述的一個或多個額外操作和/或不利用所論述操作中的一個或多個來實現(xiàn)方法800。另外，其中圖8中圖示處且在下文描述方法800的操作的次序并非意在限制。
[0049]在某些實施例中，方法800可實施于一個或多個處理裝置(例如，數(shù)字處理器、模擬處理器、被設計成處理信息的數(shù)字電路、被設計成處理信息的模擬電路、狀態(tài)機和/或用于電子地處理信息的其它機構)中。一個或多個處理裝置可包含響應于電子地儲存在電子儲存介質上的指令而執(zhí)行方法800的操作中的一些或所有操作的一個或多個裝置。一個或多個處理裝置可包含通過針對方法800的操作中的一個或更多個的執(zhí)行而特別設計的硬件、固件和/或軟件而配置的一個或多個裝置。
[0050]在操作802處，產(chǎn)生供輸送到受治療者的氣道的加壓的可呼吸氣體流。在一個實施例中，由類似于或大體上相同于壓力產(chǎn)生器140 (圖1中所示出且上文所描述)的壓力產(chǎn)生器執(zhí)行操作802。
[0051]在操作804處，確定將吸氣階段與呼氣階段分開和/或反之亦然的過渡時刻。在一個實施例中，由類似于或大體上相同于計時模塊111 (圖1中所示出且上文所描述)的計時模塊執(zhí)行操作804。
[0052]在操作806處，調整壓力水平以使得分別在吸氣/呼氣階段期間提供吸氣/呼氣壓力水平。控制調整以使得 平均呼氣壓力水平高于平均吸氣壓力水平。在一個實施例中，由類似于或大體上相同于控制模塊113 (圖1中所示出且上文所描述)的控制模塊執(zhí)行操作 806。
[0053]在權利要求書中，置于括號內的任何附圖標記不應理解為對權利要求進行限制。詞語“包括”或“包含”并不排除列于權利要求中的元件或步驟之外的其它元件或步驟的存在。在列出幾種部件的裝置權利要求中，這些部件中的幾個可用一種硬件或相同的硬件來實施。出現(xiàn)在元件前面的詞語“一個”和“一”并不排除多個此類元件的存在。在列出幾種部件的任何裝置權利要求中，這些部件中的幾個可用一種硬件或相同的硬件來實施。在相互不同的從屬權利要求中陳述某些元件的單純事實并不表明這些元件不能夠結合起來使用。
[0054]雖然出于圖示的目的在目前認為最實用和最優(yōu)選的實施例基礎上對實施例進行了詳細描述，但將會理解，這些細節(jié)僅僅是為了該目的，且不進行任何限制，而是相反，本公開旨在涵蓋在所附的權利要求書的精神和范圍內的變化和等同布置。例如，將會理解，預期在可能程度上任何實施例的一個或多個特`征可與任何其它實施例的一個或多個特征組合。
【權利要求】
1.一種用于治療具有氣道的受治療者的睡眠呼吸障礙的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 壓力產(chǎn)生器(140)，所述壓力產(chǎn)生器配置成產(chǎn)生加壓的可呼吸氣體流以經(jīng)由一個或多個氣體輸送部件(181)輸送到所述受治療者的氣道；和 一個或多個處理器(110)，所述處理器配置成執(zhí)行計算機程序模塊，所述計算機程序模塊包括: 計時模塊(111)，所述計時模塊配置成確定將吸氣階段與呼氣階段分開和/或反之亦然的過渡時刻；和 控制模塊(113)，所述控制模塊配置成控制所述壓力產(chǎn)生器以調整所述加壓的可呼吸氣體流的壓力水平，其中所述控制模塊配置成控制所述壓力產(chǎn)生器以在吸氣階段期間以吸氣壓力水平提供所述加壓的可呼吸氣體流且在呼氣階段期間以呼氣壓力水平提供所述加壓的可呼吸氣體流，其中所述呼氣壓力水平的平均值高于所述吸氣壓力水平的平均值；
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊進一步配置成使得針對給定呼氣階段的給定呼氣壓力水平貫穿所述給定呼氣階段的至少前10%增加。
3.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進一步包括: 受治療者界面(180)，所述受治療者界面配置成將所述壓力產(chǎn)生器設置成與所述受治療者流體連通，其中所述受治療者界面包含流阻器(183)， 其中所述控制模塊配置成控制所述壓力產(chǎn)生器以調整壓力水平使得所述流阻器的阻力和所述一個或多個氣體輸送部件 的阻力都被考慮。
4.根據(jù)權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個或多個氣體輸送部件包含對氣體流具有比標準大小軟管大的阻力的限制流量軟管。
5.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊進一步配置成使得所述壓力水平在橫跨所述給定吸氣階段和后續(xù)呼氣階段的組合持續(xù)時間的至少50%的時期內從在給定吸氣階段期間的最低吸氣壓力水平增加到在緊跟在所述給定吸氣階段之后的所述后續(xù)呼氣階段期間的最高呼氣壓力水平。
6.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊進一步配置成使得給定呼氣壓力水平貫穿在給定呼氣階段內的預定時期大體上恒定，其中所述預定時期在所述給定呼氣階段的最后10%與整個給定呼氣階段之間變化，且其中所述給定呼氣壓力水平從使用恒定氣道正壓療法充分地治療睡眠呼吸障礙所期望的壓力水平升高至少0.5cmH20。
7.一種用于治療具有氣道的受治療者的睡眠呼吸障礙的方法，所述方法包括: 產(chǎn)生加壓的可呼吸氣體流以供輸送到所述受治療者的氣道； 確定將吸氣階段與呼氣階段分開和/或反之亦然的過渡時刻；和 調整所述加壓流的壓力水平，使得在吸氣階段期間提供吸氣壓力水平且在呼氣階段期間提供呼氣壓力水平，其中所述呼氣壓力水平的平均值高于所述吸氣壓力水平的平均值；
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，調整所述加壓流的壓力水平進一步包含貫穿給定呼氣階段的至少前10%增加針對所述給定呼氣階段的給定呼氣壓力水平。
9.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括: 通過一個或多個主體包封所述受治療者的氣道的一個或多個外部孔口以在所述氣道與所述加壓的可呼吸氣體流之間形成一個或多個流路，其中所述主體提供吸氣阻力和高于所述吸氣阻力的呼氣阻力；要求通過所述一個或多個流路的平均流量等于或小于使用恒定氣道正壓療法充分地治療睡眠呼吸障礙所期望的平均峰值流量的一半。
10.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，調整所述加壓流的壓力水平進一步包含將壓力水平從在給定吸氣階段期間的最低吸氣壓力水平增加到在緊跟在所述給定吸氣階段之后的后續(xù)呼氣階段期間的最高呼氣壓力水平，使得所述壓力水平在橫跨所述給定吸氣階段和所述后續(xù)呼氣階段的組合持續(xù)時間的至少50%的時期內增加。
11.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，調整所述加壓流的壓力水平進一步包含控制在給定呼氣階段期間的給定呼氣壓力使得所述給定呼氣壓力貫穿在所述給定呼氣階段內的預定時期大體上恒定，其中所述預定時期在所述給定呼氣階段的最后10%與所述整個給定呼氣階段之間變化，且其中所述給定呼氣壓力水平從使用恒定氣道正壓療法充分地治療睡眠呼吸障礙所期望的壓力水平升高至少0.5cmH20。
12.一種配置成治療具有氣道的受治療者的睡眠呼吸障礙的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 用于產(chǎn)生加壓的可呼吸氣體流以供輸送到所述受治療者的氣道的裝置(140); 用于將可呼吸氣體輸送到所述受治療者的氣道的裝置(181); 用于確定將吸氣階段與呼氣階段分開和/或反之亦然的過渡時刻的裝置(111);和 用于調整所述加壓流的壓力水平的裝置(113)，所述調整使得在吸氣階段期間提供吸氣壓力水平且在呼氣階段期間提供呼氣壓力水平，其中所述呼氣壓力水平的平均值高于所述吸氣壓力水平的平均 值；
13.根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，用于調整所述加壓流的壓力水平的裝置的操作包含貫穿給定呼氣階段的至少前10%增加針對所述給定呼氣階段的給定呼氣壓力水平。
14.根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進一步包括: 用于使得用于產(chǎn)生加壓的可呼吸氣體流的裝置與所述受治療者流體連通的裝置(180)，該裝置(180)包含用于增加流阻的裝置(183); 其中所述用于調整所述加壓流的壓力水平的裝置考慮了所述用于增加流阻的裝置的阻力和所述用于將可呼吸氣體輸送到所述受治療者的氣道的裝置的阻力這兩者。
15.根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述用于調整所述加壓流的壓力水平的裝置的操作包含將壓力水平從在給定吸氣階段期間的最低吸氣壓力水平增加到在緊跟在所述給定吸氣階段之后的后續(xù)呼氣階段期間的最高呼氣壓力水平，使得所述壓力水平在橫跨所述給定吸氣階段和所述后續(xù)呼氣階段的組合持續(xù)時間的至少50%的時期內增加。
16.根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述用于調整所述加壓流的壓力水平的裝置的操作包含控制在給定呼氣階段期間的給定呼氣壓力使得所述給定呼氣壓力貫穿在所述給定呼氣階段內的預定時期大體上恒定，其中所述預定時期在所述給定呼氣階段的最后10%與所述整個給定呼氣階段之間變化，且其中所述給定呼氣壓力水平從使用恒定氣道正壓療法充分地治療睡眠呼吸障礙所期望的壓力水平升高至少0.5cmH20。
【文檔編號】A61B5/087GK103796699SQ201280032525
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年7月31日 優(yōu)先權日:2011年7月1日
【發(fā)明者】M·E·科爾鮑 申請人:皇家飛利浦有限公司