專利名稱：控制對(duì)病人的氣體或藥物供給的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制對(duì)病人的氣體供給的設(shè)備。本發(fā)明的設(shè)備涉及本發(fā)明人于1996年10月31日提交并且共同待審的PCT申請(qǐng)AU96/00679，以及題為“用于生理變量的分析系統(tǒng)”的AU專利632932，可將這兩個(gè)專利的內(nèi)容援引在此以作參考。
本發(fā)明的設(shè)備可提供診斷和/或治療的功能。診斷功能包括監(jiān)控和/或診斷與病人相關(guān)的生理變量。治療功能包括控制對(duì)病人的氣體供給。診斷和治療的功能可以在具有組合功能的一臺(tái)裝置內(nèi)實(shí)現(xiàn)，或者可以通過(guò)兩臺(tái)或更多臺(tái)分開的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的設(shè)備對(duì)睡眠、與呼吸和睡眠相關(guān)的呼吸障礙、睡眠習(xí)性、疲勞以及哮喘等的研究、診斷和治療特別有用，在下文中將對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述。但應(yīng)該理解，本發(fā)明并不限于這些應(yīng)用。
本發(fā)明的設(shè)備是為了如下用途而研制的，它們包括但不限于對(duì)生理變量進(jìn)行監(jiān)控、分析、存儲(chǔ)、控制以及聯(lián)網(wǎng)。上述的“對(duì)生理變量的控制”包括控制對(duì)病人的氣體供給。所述氣體包括但不限于CPAP(連續(xù)的正空氣壓力)場(chǎng)合的空氣、或者是現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)病人供給正空氣壓力的很多變化型技術(shù)中的任何一種。
由于睡眠狀態(tài)的復(fù)雜性和多樣性以及能診斷出來(lái)的睡眠障礙的廣泛性，可以利用本發(fā)明的設(shè)備同時(shí)對(duì)很多生理變量和事件進(jìn)行監(jiān)控、分析和存儲(chǔ)?？杀O(jiān)控的生理變量和事件可以包括下列各信號(hào)類型的一個(gè)或多個(gè)通道●呼吸和打鼾的聲音●CPAP面罩的聲音(監(jiān)控病人在CPAP面罩內(nèi)的呼吸聲音。這些聲音包括打鼾、喘息和其它障礙性的呼吸聲音)●腦電波/腦電圖(EEG)●眼睛運(yùn)動(dòng)/眼電圖(EOG)●肌肉功能/肌電圖(來(lái)自下巴下方肌肉的下頦EMG)●肌肉功能/肌電圖(來(lái)自呼吸作用的隔膜EMG)●肌肉功能/肌電圖(借助侵入或非侵入監(jiān)控來(lái)反映肌肉和神經(jīng)活動(dòng)的其它EMG)●病人的姿勢(shì)●腿部活動(dòng)(左腿和/或右腿)
●心臟跳動(dòng)/心電圖(ECG)●血氧定量(SaO2-氧飽和)●二氧化碳監(jiān)控(CO2)●呼吸作用力(腹部、胸部或其它)●氣流(鼻或口)●連續(xù)的正空氣流壓力(在應(yīng)用CPAP進(jìn)行治療的過(guò)程中監(jiān)控病人的面罩壓力)●CPAP面罩溫度(對(duì)病人的呼吸活動(dòng)及氣流的CAPA面罩空氣溫度進(jìn)行監(jiān)控)●光線狀態(tài)●視頻圖像的圖像處理(可確定病人的眼睛是睜開的還是閉合的)●病人的數(shù)字視頻記錄和圖像處理技術(shù)，用于確定眼皮活動(dòng)(即，相對(duì)于眼睛完全閉合或完全睜開的狀態(tài)而言，病人的眼睛是睜開的還是閉合的)●受監(jiān)控的生理數(shù)據(jù)、視頻和聲音信號(hào)的時(shí)間和日期的標(biāo)記。
●紅外線視頻監(jiān)控(用于夜間研究)●復(fù)雜聲音分析(對(duì)呼吸聲音的精確全帶寬或有限帶寬的記錄和分析。對(duì)這個(gè)聲音進(jìn)行分析，并將其與由用于障礙性呼吸的參考數(shù)據(jù)組成的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)庫(kù)作比較?？梢詫?duì)擴(kuò)音器進(jìn)行伺服控制，以便自動(dòng)地進(jìn)行軸向調(diào)節(jié)而使呼吸的聲音最佳地聚焦。)●生理事件即ECG心率失常、EEG峰值檢測(cè)、EEG變細(xì)長(zhǎng)等●對(duì)病人的生理變量進(jìn)行局域網(wǎng)監(jiān)控、分析和/或存儲(chǔ)●內(nèi)鏡檢查●逐次呼吸速度描記●三維成像●虛擬病人監(jiān)控●用于疲勞和睡眠監(jiān)控的紅外眼部檢測(cè)●EEG的Δ和α波的檢測(cè)●利用紅外眼部檢測(cè)來(lái)檢測(cè)眼睛的位置和運(yùn)動(dòng)●Δ波檢測(cè)和相關(guān)的睡眠/疲勞/惡化的檢測(cè)●褥墊裝置利用一褥墊傳感器裝置來(lái)監(jiān)控病人的睡眠狀態(tài)和呼吸參數(shù)。褥墊裝置可以用來(lái)監(jiān)控病人的眼電圖、睡眠狀態(tài)、覺醒、姿勢(shì)、心電圖。目前可以從市場(chǎng)上獲得兩種類型的褥墊裝置，一是靜電荷敏感型床(SCSB)，二是聚偏氟乙烯型(PVDF-壓電塑料)。
當(dāng)監(jiān)控一目標(biāo)的睡眠狀態(tài)、睡眠習(xí)性、呼吸障礙、警醒狀態(tài)或疲勞狀況時(shí)，可以對(duì)上述的一個(gè)或多個(gè)生理變量進(jìn)行連續(xù)地監(jiān)控和/或分析和/或存儲(chǔ)。
本發(fā)明可允許對(duì)有關(guān)病人的各變量和/或事件的一個(gè)或多個(gè)通道進(jìn)行監(jiān)控、處理和記錄，同時(shí)可允許與一遠(yuǎn)程場(chǎng)所進(jìn)行精確的數(shù)據(jù)互連。這個(gè)遠(yuǎn)程場(chǎng)所可以觀察、處理或記錄實(shí)時(shí)的病人數(shù)據(jù)。這種通信聯(lián)系可以采用很寬范圍的傳輸介質(zhì)，包括但不限于無(wú)線連接，例如頻譜展開傳輸?shù)臒o(wú)線LAN。
已有技術(shù)已經(jīng)提供了用于調(diào)節(jié)病人呼吸的裝置，但是這些裝置不能運(yùn)用本發(fā)明所建議的消聲原理。雖然申請(qǐng)人明白已有技術(shù)可以監(jiān)控病人呼吸(特別是打鼾)的聲音，但這些已有裝置并不能以一種可消除病人的上腭板(palette)內(nèi)的聲學(xué)振動(dòng)的方式來(lái)調(diào)節(jié)對(duì)一病人的氣體供給。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于控制對(duì)病人的氣體供給的設(shè)備，所述供給適于維持有效的呼吸功能，所述設(shè)備包括用于監(jiān)控與所述病人相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)生理變量的裝置；用于從所述一個(gè)或多個(gè)變量推導(dǎo)出可表示與所述病人的呼吸狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)的裝置；以及用于從所述數(shù)據(jù)確定一基本上能防止所述狀態(tài)惡化的氣體壓力值的裝置。
監(jiān)控裝置可以包括諸如多個(gè)傳感器和/或換能器之類的裝置，用于查詢和監(jiān)控與病人相關(guān)的各種生理狀態(tài)的變量。生理變量可以包括呼吸作用、呼吸氣流、血氧定量和/或聲音。為此，監(jiān)控裝置包括一空氣壓力波或聲音/聲學(xué)振動(dòng)傳感器，以監(jiān)控與病人的呼吸功能相關(guān)的呼吸聲音和/或空氣壓力波。該空氣或聲音壓力波傳感器可以包括一擴(kuò)音器、空氣壓力傳感器、氣流傳感器或類似裝置。該空氣/聲音壓力波傳感器可以靠近病人，例如安裝在用于向病人供給氣體的鼻式或鼻口式面罩內(nèi)，或者可以位于適合監(jiān)控病人氣流和/或聲音的任何位置?；蛘?，該設(shè)備可以包括其它呼吸輸入?yún)?shù)，以便監(jiān)控和檢測(cè)呼吸作用和/或呼吸障礙。
每一傳感器和/或換能器可產(chǎn)生一代表被監(jiān)控變量的模擬信號(hào)。監(jiān)控裝置可以包括用于對(duì)模擬信號(hào)放大和/或進(jìn)行模擬處理的裝置。后者可以進(jìn)行濾波和/或其它波形整理?？梢詫⒈惶幚淼男盘?hào)饋送至一模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，以將每個(gè)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成一相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)?？梢詫⒚總€(gè)數(shù)字信號(hào)饋送至一數(shù)字式處理器，例如一微處理器或微型計(jì)算機(jī)。數(shù)字式處理器可以包括用于從代表病人呼吸狀態(tài)的數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行推導(dǎo)的軟件。該軟件可以包括例如一算法之類的手段，以從這些數(shù)據(jù)確定一基本上能防止所述呼吸狀態(tài)惡化的氣體壓力值。該算法適于產(chǎn)生一其相位相對(duì)于所述病人呼吸和/或聲音的相位相差180°的氣體壓力信號(hào)，以及一與所述相位信號(hào)相比變化得相對(duì)較慢的另一個(gè)氣體壓力信號(hào)。后者可以用來(lái)控制對(duì)病人的氣體供給，以消除或大大補(bǔ)償呼吸障礙的作用。當(dāng)沒有對(duì)呼吸障礙作很大的修正時(shí)，軟件適于激活一藥物(例如通氣劑)的供給。這樣就能防止致命的或嚴(yán)重的哮喘。該軟件還適于確定藥物數(shù)量方面的要求。后者可以根據(jù)病歷和病癥對(duì)氣體壓力治療的不響應(yīng)程度來(lái)確定。
下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例作具體描述，在各附圖中

圖1是本發(fā)明氣體供給裝置的一實(shí)施例的方框圖；圖1A至圖1F示出了與圖1所示裝置相關(guān)的波形；圖2示出了可以與圖1所示裝置一同使用的系統(tǒng)軟件的總圖；圖3、圖3A和圖3B是聲音和呼吸事件檢測(cè)器/記錄器的流程圖；圖4和圖4A是呼吸消聲反饋伺服系統(tǒng)的流程圖；以及圖5是根據(jù)本發(fā)明原理改進(jìn)的氣體供給系統(tǒng)的另一種形式。
現(xiàn)請(qǐng)參閱圖1，擴(kuò)音器2從病人1拾取聲音并將它轉(zhuǎn)換成一電信號(hào)。來(lái)自擴(kuò)音器2的電信號(hào)本質(zhì)上是一種模擬信號(hào)，并被供給給信號(hào)放大和處理模塊3。
放大和處理模塊3將模擬信號(hào)放大，并根據(jù)需要進(jìn)行濾波和/或波形整理。然后將模擬信號(hào)供給給模塊5。模塊5還可以接收來(lái)自于一個(gè)或多個(gè)傳感器和/或換能器的數(shù)據(jù)，所述傳感器和/或換能器適于對(duì)諸如呼吸作用、呼吸氣流、病人的氧飽和、腦電波(EEG)、心跳(ECG)、眼球運(yùn)動(dòng)(EOG)、肌肉功能(EMG)、病人姿勢(shì)等與病人1有關(guān)的生理變量的范圍進(jìn)行監(jiān)控。傳感器和/或換能器可用模塊4來(lái)表示，它能將表示所監(jiān)控的生理變量的模擬信號(hào)提供給模塊5。
模塊5包括一個(gè)或多個(gè)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器和一個(gè)諸如微處理器或微控制器之類的數(shù)字式中央處理單元(CPU)。在CPU內(nèi)裝有軟件，軟件包括用來(lái)生成特別是氣體控制信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)處理算法。氣體控制信號(hào)可以根據(jù)需要適于產(chǎn)生一恒定的或變化的氣體壓力和/或氣流，以對(duì)主要的呼吸障礙作出補(bǔ)償。
將氣體控制信號(hào)饋送給壓力傳感器6，以產(chǎn)生一氣體壓力，該氣體壓力具有一相同的頻率但是相對(duì)于由擴(kuò)音器2拾取的呼吸信號(hào)的相位來(lái)說(shuō)基本相差180°。由壓力傳感器6產(chǎn)生的反相位氣體壓力可借助諸如塑料管之類的導(dǎo)管而饋送至病人1，并可通過(guò)鼻式或鼻口式面罩而施加于病人，以基本消除或補(bǔ)償主要呼吸障礙的作用。壓力傳感器6可以包括一用于控制氣體壓力或聲學(xué)傳感器(例如一擴(kuò)音器驅(qū)動(dòng)器)的壓力閥。
該裝置可有選擇地包括一藥物供給模塊7，用于直接或通過(guò)連接于壓力傳感器6的氣體饋送裝置來(lái)供給例如通氣劑(ventilum)之類的藥物。藥物供給模塊7可接收來(lái)自模塊5的數(shù)字處理單元的控制信號(hào)。用于啟動(dòng)藥物供給的信號(hào)是根據(jù)由模塊4至模塊5的病人的大量數(shù)據(jù)而作出的。
參見圖1A至1F，圖1A示出了與一打鼾病人相關(guān)的典型的聲壓波。該聲壓波沖擊到擴(kuò)音器2上。如圖所示，波的相鄰脈沖之間具有時(shí)間間隔“t”。當(dāng)時(shí)間“t”大于約10秒時(shí)，可以通過(guò)裝置的模塊5將其判斷為一窒息癥狀。
圖1B示出了由擴(kuò)音器2輸出的模擬電信號(hào)，該信號(hào)被輸人至如圖1所示的放大和處理模塊3。
圖1C示出了由模塊5輸出、并輸入圖1模塊6的(模擬)氣體控制信號(hào)。
圖1D示出了與從模塊6至病人1的管道供給的氣體(空氣)相關(guān)的實(shí)際流量/壓力。
圖1E示出了圖1A中的聲壓波，其中時(shí)間(水平)軸線已擴(kuò)大10倍。
圖1F示出了圖1D中的實(shí)際流量/壓力，其中時(shí)間(水平)軸線已擴(kuò)大10倍。
將圖1E和1F的波形作比較就可以看出，在時(shí)間t1，圖1E波形的波峰伴隨著圖1F波形的波谷，這表示一個(gè)相位差，該相位差可以消聲，并對(duì)主要呼吸障礙作出補(bǔ)償。
參見圖2，下列方式的組合可以單獨(dú)地或同時(shí)地實(shí)時(shí)工作。
a)聲音和呼吸時(shí)間的檢測(cè)器/記錄器。
b)聲音和呼吸時(shí)間的檢測(cè)器/記錄器重放系統(tǒng)。
c)聲學(xué)反饋伺服系統(tǒng)。
以下將結(jié)合一典型應(yīng)用(打鼾檢測(cè))來(lái)描述每一種工作方式。
塊1塊1表示系統(tǒng)程序開始。起始步驟可以通過(guò)從系統(tǒng)控制器中選擇開始記錄來(lái)啟動(dòng)?；蛘?，起始步驟可以這樣來(lái)進(jìn)行，即，將系統(tǒng)配置成在預(yù)定的時(shí)間啟動(dòng)，或者裝置可以在設(shè)備通電時(shí)自動(dòng)地啟動(dòng)。
塊2聲音和呼吸時(shí)間檢測(cè)器/記錄器塊2表示系統(tǒng)的時(shí)間檢測(cè)和記錄功能的模式。該設(shè)備可以在最小的存儲(chǔ)器要求下來(lái)使用，在此情況下，系統(tǒng)對(duì)例如打鼾之類事件的發(fā)生和頻率的檢測(cè)和記錄的處理能力可允許采用一基本的檢測(cè)裝置。
例如，該設(shè)備可以用來(lái)監(jiān)控病人的呼吸聲音并記錄打鼾指數(shù)，以便讓醫(yī)生確定病人的打鼾程度。該設(shè)備可以用來(lái)檢測(cè)一病人打鼾的頻率和嚴(yán)重程度(借助測(cè)量聲音的幅度)。由于對(duì)存儲(chǔ)方面的要求極低，所以這是該設(shè)備最簡(jiǎn)單的工作方式。不必記錄原始的聲音，可以將設(shè)備設(shè)定為只在例如每一小時(shí)的單位時(shí)間內(nèi)對(duì)打鼾事件進(jìn)行檢測(cè)和計(jì)數(shù)。通過(guò)向一個(gè)醫(yī)務(wù)人員提供表示每小時(shí)檢測(cè)到的打鼾次數(shù)的指示信號(hào)以及打鼾的聲音大小，就可以根據(jù)需要向病人建議更佳的診斷和/或治療方式。
或者，該設(shè)備也可以用這樣的方式來(lái)工作，即，將來(lái)自擴(kuò)音器和/或其它輸入傳感器的原始數(shù)據(jù)儲(chǔ)存起來(lái)。這種工作方式可以與上述較簡(jiǎn)單的檢測(cè)方式相結(jié)合來(lái)檢測(cè)病人的呼吸障礙，例如打鼾，同時(shí)能提供一種允許醫(yī)務(wù)人員閱讀病人的原始數(shù)據(jù)并驗(yàn)證設(shè)備檢測(cè)精度的裝置。
前一種不具有原始數(shù)據(jù)記錄功能的方法的優(yōu)點(diǎn)是，可以提供一種低成本的裝置，與記錄來(lái)自于輸入信號(hào)的所有原始信號(hào)的情況相比，其對(duì)存儲(chǔ)器的要求較少，只需記錄一事件的發(fā)生和發(fā)生事件的時(shí)間即可。
塊3呼吸消聲反饋伺服系統(tǒng)(RACFSS)RACFSS表示這樣一種工作方式，即，可監(jiān)控病人的呼吸聲音，例如打鼾，同時(shí)可產(chǎn)生一控制信號(hào)以向一目標(biāo)提供調(diào)制的氣體。向病人供給的調(diào)制氣體的相位和氣流與來(lái)自病人的被監(jiān)控的聲音信號(hào)有關(guān)。這是因?yàn)橛捎诓∪松想癜宓恼駝?dòng)而造成的打鼾可以借助極性與原始聲源相反的聲波或壓力波波形來(lái)加以消除或去除。在打鼾的例子中，上腭板的振動(dòng)會(huì)受到與使病人打鼾的聲壓波的極性相反的、可調(diào)節(jié)病人腭板的壓力的反作用。這個(gè)“極性相反”的壓力或消聲作用可以通過(guò)鼻式面罩或全鼻口式面罩而施加于病人。調(diào)制氣體的供給最好是以最少量的氣體就能讓病人的呼吸穩(wěn)定下來(lái)。
來(lái)自病人的被監(jiān)控信號(hào)可以是聲音、氣流、呼吸作用或其它用于檢測(cè)病人呼吸的手段。
對(duì)氣體供給的控制能以這樣一種方式“跟蹤”來(lái)自病人的聲音，即，通過(guò)施加一基礎(chǔ)壓力來(lái)消除由于生理作用(例如打鼾)而產(chǎn)生的聲壓波，所述基礎(chǔ)壓力具有一聲學(xué)相位與病人的原始打鼾聲音相反的調(diào)制壓力信號(hào)。
雖然已有技術(shù)包括連續(xù)正空氣壓力(CPAP)裝置(Sullivan)、可變正空氣壓力裝置(VPAP)、所需正壓力裝置、自設(shè)定裝置(由ResMed設(shè)計(jì)，可自動(dòng)調(diào)節(jié)CPAP壓力)，但本發(fā)明的設(shè)備可以在快速的動(dòng)態(tài)范圍和頻率下施加一調(diào)制的壓力波以及一基礎(chǔ)壓力，藉以消除病人的諸如打鼾之類的生理性聲音。此類氣體供給裝置需要采用例如隔膜之類特殊的壓力驅(qū)動(dòng)器，以便借助最小的調(diào)制氣體壓力/流量和最小的基礎(chǔ)壓力來(lái)施加頻率高得足以消除病人打鼾的調(diào)制作用。
塊3的步驟可以單獨(dú)進(jìn)行，或結(jié)合塊2或塊4一起進(jìn)行。當(dāng)塊3作為一單獨(dú)步驟時(shí)，系統(tǒng)是以一種治療控制方式來(lái)使用的，可以藉此來(lái)治療病人的窒息、打鼾、呼吸不足等癥狀。
塊4聲音和呼吸事件檢測(cè)器/記錄器重放系統(tǒng)塊4表示這樣的裝置，它具有如下的閱讀手段a)從擴(kuò)音器輸入的被監(jiān)控的原始數(shù)據(jù)；b)閱讀由設(shè)備檢測(cè)到的事件，以便驗(yàn)證設(shè)備的事件檢測(cè)能力的精度和準(zhǔn)確度。這一功能有助于為設(shè)備的用戶提供對(duì)借助該設(shè)備而獲得的任何診斷的驗(yàn)證支持功能。
c)有選擇的或隨機(jī)的取樣事件的存儲(chǔ)。這種工作方式允許設(shè)備儲(chǔ)存受檢事件的一個(gè)或多個(gè)有選擇的或隨機(jī)的樣本。雖然只儲(chǔ)存了有限的一組原始數(shù)據(jù)樣本，但可以根據(jù)每單位時(shí)間(例如每小時(shí))所發(fā)生的事件來(lái)對(duì)所有的事件進(jìn)行檢測(cè)、計(jì)數(shù)和概括。這種計(jì)數(shù)可以大大降低存儲(chǔ)器的要求，同時(shí)通過(guò)記錄一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)到的典型事件來(lái)提供一個(gè)用于驗(yàn)證一被記錄事件的方法?？衫迷摴δ艿囊粋€(gè)例子是，當(dāng)監(jiān)控一病人的打鼾情況時(shí)，可以通過(guò)讓使用者閱讀一些已記錄下來(lái)的、包括過(guò)量背景噪聲的樣本事件來(lái)指示由過(guò)量的背景噪聲造成的錯(cuò)誤檢測(cè)，并指示應(yīng)該注意觀察這些系統(tǒng)結(jié)果。
圖3、3A和3B示出了與圖2中的塊2(聲音和呼吸事件檢測(cè)器/記錄器)的工作相關(guān)的流程圖。下面將結(jié)合圖3、3A和3B來(lái)描述與塊2相關(guān)的步驟。
步驟1步驟1表示系統(tǒng)啟動(dòng)，這可以通過(guò)使一特定啟動(dòng)時(shí)間的預(yù)編程啟動(dòng)來(lái)操作，即，給設(shè)備通電或通過(guò)遠(yuǎn)程啟動(dòng)命令來(lái)實(shí)現(xiàn)。
步驟2步驟2表示將來(lái)自一輸入源的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一數(shù)字格式，以便由設(shè)備的中央處理單元以數(shù)字化方式作進(jìn)一步地處理。輸人數(shù)據(jù)可以是(但并不限于)來(lái)自擴(kuò)音器的輸入數(shù)據(jù)?；蛘?，輸入數(shù)據(jù)可以是來(lái)自其它可檢測(cè)病人呼吸狀況的手段，例如是一氣流傳感器，如熱敏呼吸傳感器、熱電偶呼吸傳感器、呼吸作用傳感器；來(lái)自病人呼吸面罩(鼻式或鼻口式)的聲音；附連于病人的振動(dòng)傳感器裝置；或其它可監(jiān)控病人呼吸聲音或生理狀況的裝置。
步驟3步驟3表示設(shè)備的主要處理能力，包括如下項(xiàng)目逐次呼吸檢測(cè)逐次呼吸檢測(cè)可允許檢測(cè)每個(gè)呼吸周期的“過(guò)零點(diǎn)”，以便將病人的每一次呼吸周期都進(jìn)行分類。對(duì)各呼吸周期進(jìn)行分類可允許進(jìn)行第二和第三級(jí)的分析，以便將當(dāng)前的病人呼吸周期與以前的呼吸周期作比較而確定病人在呼吸時(shí)的任何特性變化。這在需要確定RACFSS在穩(wěn)定病人呼吸方面是否起到所需作用時(shí)是一個(gè)必要的功能，即，通過(guò)用于消除打鼾癥狀的鼻式呼吸面罩來(lái)施加增大和/或調(diào)制的空氣壓力或氣流，或者是通過(guò)用于消除哮喘癥狀(即喘息衰弱)的面罩來(lái)施加通氣劑。這兩個(gè)例子都是RACFSS的直接應(yīng)用。
頻譜分析(SA)SA可以使頻譜在幅度和頻帶方面進(jìn)行細(xì)分。此類分析還可以結(jié)合幅度或半周期幅度的分析。用于頻譜分析的采樣周期可以在各處理階段內(nèi)發(fā)生變化，以便確定對(duì)瞬時(shí)呼吸聲音的變化和長(zhǎng)時(shí)期呼吸聲音的變化的識(shí)別。配置形成SA處理變量的各參數(shù)可以由設(shè)備的用戶確定，或通過(guò)臨床研究預(yù)先設(shè)定。
快速傅立葉轉(zhuǎn)換(FFT)FFT是一種傳統(tǒng)的分析方法，是為了確定在各種頻率下都受到監(jiān)控的電源而設(shè)置的。用于FFT的樣本周期可以在各處理階段內(nèi)發(fā)生變化，以便確定對(duì)瞬時(shí)呼吸聲音的變化和長(zhǎng)時(shí)期呼吸聲音的變化的識(shí)別。配置形成FFT處理變量的各參數(shù)可以由設(shè)備的用戶確定，或通過(guò)臨床研究預(yù)先設(shè)定。
幅度確定分析可以確定從擴(kuò)音器輸入的各信號(hào)的幅度，包括以下情況每個(gè)周期的幅度每1/2周期的幅度在各種時(shí)間間隔(即1/2秒、1秒、5秒、10秒、20秒、30秒、1分鐘、5分鐘)下的平均幅度。
運(yùn)行的平均幅度，即，在每個(gè)新的1/2周期或被監(jiān)控信號(hào)的周期之后(平均幅度的間隔可以是1/2秒、1秒、5秒、10秒、20秒、30秒、1分鐘、5分鐘或其它時(shí)間間隔)重新計(jì)算的平均水平。
已確定信號(hào)平均水平的周期可以由設(shè)備用戶配置或通過(guò)臨床研究來(lái)預(yù)先設(shè)定。
信號(hào)-噪聲的分析信號(hào)-噪聲的分析，通過(guò)使輸入階段的電子信號(hào)短路并除去外界的聲音，可以確定正常的系統(tǒng)噪聲，以參照系統(tǒng)的電子噪聲-外界噪聲來(lái)校準(zhǔn)系統(tǒng)。先進(jìn)的信號(hào)-噪聲分析還可以克服不希望有的房間噪聲而部分地識(shí)別病人的呼吸聲音。對(duì)背景噪聲的確定可以允許進(jìn)行精確的閾值計(jì)算，從而精確地設(shè)定應(yīng)該忽略擴(kuò)音器信號(hào)的一個(gè)點(diǎn)。
步驟4步驟4表示設(shè)備的一種可選用的能力，即，可以將被監(jiān)控病人的數(shù)據(jù)和主要分析數(shù)據(jù)儲(chǔ)存到永久的或半永久的裝置上，例如硬盤或快擦磁盤裝置。將這一功能表示為可選用的是因?yàn)樵O(shè)備可以不配置或只配置極少量的永久或半永久的存儲(chǔ)裝置，以便降低制造成本。
若要確保在系統(tǒng)工作時(shí)或稍后時(shí)可以閱讀到來(lái)自被監(jiān)控病人的原始輸入數(shù)據(jù)，則此類存儲(chǔ)器是必須的。醫(yī)生或設(shè)備用戶可能會(huì)要求閱讀這些數(shù)據(jù)。閱讀原始數(shù)據(jù)，就可以驗(yàn)證由該設(shè)備所監(jiān)控之信息的類型，并使設(shè)備向用戶顯示在哪里檢測(cè)到以及檢測(cè)到的是什么事件。于是，設(shè)備用戶就可以驗(yàn)證設(shè)備的檢測(cè)算法和處理能力，這在利用該設(shè)備來(lái)提供可靠的病情診斷時(shí)是一個(gè)重要因素。
例如，如果將該設(shè)備用于嘈雜的環(huán)境，則錯(cuò)誤的事件檢測(cè)的數(shù)量將會(huì)增加，使設(shè)備的工作變得不可接受。該情況可以這樣確定，即，觀察記錄的數(shù)據(jù)，并在細(xì)查系統(tǒng)性能時(shí)通過(guò)有經(jīng)驗(yàn)的人員來(lái)觀察是否存在沒有檢測(cè)到或錯(cuò)誤檢測(cè)的事件。
步驟5步驟5表示系統(tǒng)的RAM，它可以用來(lái)儲(chǔ)存設(shè)備的各種處理要求，以及最小的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要求，如事件檢測(cè)、事件檢測(cè)的頻率(即每小時(shí)所發(fā)生的事件)、事件的隨機(jī)或有選擇的存儲(chǔ)、病人的標(biāo)識(shí)、以及其它存儲(chǔ)要求。
步驟6步驟6表示設(shè)備的第二級(jí)處理能力。這包括對(duì)由前述步驟3確定并在步驟4和/或步驟5儲(chǔ)存起來(lái)的主要分析物的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察的能力。需要使各種不同的輸出數(shù)據(jù)與每一種類型的第二級(jí)分析相關(guān)，以提供一個(gè)用于識(shí)別有效的第二級(jí)生理事件的更精確的方法。例如，與涉及較少處理和具有較差判別檢測(cè)能力的檢測(cè)手段相比，對(duì)長(zhǎng)時(shí)期生理呼吸特性與短時(shí)期的以及環(huán)境噪聲進(jìn)行識(shí)別可以提供一個(gè)更精確的檢測(cè)基礎(chǔ)。
有效生理呼吸的聲音有效的“生理呼吸聲音”是指與背景電子系統(tǒng)噪聲和背景房間噪聲相對(duì)而言的來(lái)自于病人的聲音。對(duì)信噪比的分析(步驟3)可以校準(zhǔn)系統(tǒng)的噪聲，同時(shí)，由于存在各種可能的房間噪聲，所以克服生理噪聲而對(duì)房間噪聲進(jìn)行校準(zhǔn)的工作變得更加復(fù)雜?！吧砗粑曇簟笔侵刚５暮粑曇粢约案鞣N障礙性的呼吸聲音，如打鼾、喘息、咳嗽等。生理呼吸聲音可以這樣來(lái)確定，即，將實(shí)際數(shù)據(jù)(在圖3中被標(biāo)注成A、B、C、D、F)與能體現(xiàn)各種呼吸和睡眠障礙的預(yù)存數(shù)據(jù)作比較。
實(shí)時(shí)的逐次呼吸分析(頻率和幅度)逐次呼吸的頻率分析可以是按照幅度、頻譜和/或快速傅立葉變換的數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)每個(gè)呼吸周期進(jìn)行分類分析。隨后，按照每個(gè)呼吸周期的頻率和幅度的表征，對(duì)為每個(gè)呼吸周期(這里的每個(gè)呼吸周期是在上述的步驟6中檢測(cè)到的)確定的頻率和幅度特性進(jìn)行整理。通過(guò)以這種方式為每個(gè)呼吸周期賦予特征，就可以提供一定水平的背景噪聲(環(huán)境和電子系統(tǒng)的噪聲)判別。由于呼吸噪聲可以例如與呼吸周期的波峰和波谷點(diǎn)相關(guān)，所以所述噪聲判別是可能的。背景噪聲將不像生理呼吸噪聲那樣與呼吸周期相關(guān)。這是一個(gè)怎樣在步驟6實(shí)施噪聲判別的例子。
環(huán)境聲音環(huán)境聲音是所記錄的總的聲音減去電子信號(hào)噪聲和生理呼吸聲音。
“病人的睡眠狀態(tài)”可以通過(guò)該設(shè)備并借助例如覺醒檢測(cè)之類的簡(jiǎn)單方法來(lái)確定。所謂覺醒檢測(cè)可以通過(guò)監(jiān)控附加的通道，如來(lái)自一專用的敏感褥墊的移動(dòng)來(lái)進(jìn)行。褥墊可以是壓電陶瓷型或電容放電型。借助這兩種褥墊，設(shè)備可以監(jiān)控病人體移動(dòng)的頻率、幅度和規(guī)律性，以顯示病人是否有可能醒過(guò)來(lái)。
步驟7步驟7表示設(shè)備的第三級(jí)處理能力，包括參考來(lái)自步驟6的信息(可相對(duì)于背景和系統(tǒng)噪聲的第二級(jí)分析而確定有效的生理事件)進(jìn)行一最終的分析，并將生理事件的數(shù)據(jù)歸人由醫(yī)務(wù)人員識(shí)別的各類別中，以確定關(guān)于病人的呼吸障礙或睡眠狀態(tài)的診斷。
這種分類可以包括對(duì)一窒息事件的識(shí)別。后者典型地是這樣來(lái)識(shí)別的，即，在“病人的睡眠狀態(tài)”下，其不呼吸的時(shí)間超過(guò)10秒。在本發(fā)明中，這可以通過(guò)對(duì)由超過(guò)10秒的相對(duì)呼吸沉靜所間斷的打鼾聲音進(jìn)行檢測(cè)來(lái)識(shí)別。這種分析和歸類可以提供一個(gè)能顯示打鼾指數(shù)或每小時(shí)打鼾數(shù)量的方法。每小時(shí)的打鼾數(shù)量可以由設(shè)備用戶來(lái)識(shí)別，并例如作為病人遭受“障礙性睡眠窒息”的一個(gè)指示項(xiàng)。
通過(guò)將病人的當(dāng)前和先前(即，相對(duì)于前次聲音特性而言的當(dāng)前聲音幅度和頻率)的聲音幅度和頻率特性與表征各種呼吸障礙的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)作比較，就可以對(duì)病人的呼吸障礙進(jìn)行精確的分類。通常，例如哮喘之類待確診的疾病可以借助本發(fā)明的一個(gè)簡(jiǎn)單的表示方法，并通過(guò)聲音分析來(lái)檢測(cè)可以作為哮喘或哮喘發(fā)病特征的喘息，有效地加以檢測(cè)。例如，喘息可以用一預(yù)存的參數(shù)組來(lái)表示，這個(gè)參數(shù)組可以在檢測(cè)到一喘息信號(hào)時(shí)，用一個(gè)典型的特征來(lái)表示。典型的喘息參數(shù)可以通過(guò)臨床研究來(lái)確定。將當(dāng)前監(jiān)控的病人信號(hào)特征與來(lái)自一呼吸障礙樣本的一組典型參數(shù)作比較，有助于使本發(fā)明的設(shè)備借助最少量的監(jiān)控通道(即，在最普通的RACFSS實(shí)施時(shí)，一個(gè)簡(jiǎn)單的擴(kuò)音器通道)快速而精確地檢測(cè)大量的呼吸障礙。
步驟7還具有這樣的功能，即，將病人的每個(gè)呼吸周期與病人呼吸特性的數(shù)據(jù)庫(kù)作比較。呼吸特性的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)自于以前的臨床研究，它可以與各種呼吸障礙的頻率和幅度特性相匹配。在此方式下，將當(dāng)前的病人頻率和幅度特性值與已知的特性及相關(guān)障礙的數(shù)據(jù)庫(kù)作比較，有助于精確地診斷病人的呼吸障礙。例如，如果病人正在喘息，那么這個(gè)聲音分析的頻率和幅度就很可能與用于喘息的診斷分類的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)相匹配，再與病人的其它狀況相結(jié)合，就可以對(duì)哮喘加以診斷。這種診斷可導(dǎo)致輸送通氣劑。在此病例下，輸出的狀態(tài)或事件可以是高水平的喘息。在喘息的例子中，可以用一通氣劑輸送裝置來(lái)代替RACFSS作為反饋元素。對(duì)病人施加作為反饋元素的通氣劑以消除喘息的聲音癥狀是一種精確和準(zhǔn)確的、可輸送絕對(duì)少量藥劑但是對(duì)喘息型哮喘高度響應(yīng)的方法。
通氣劑跟蹤算法例如可以(在設(shè)備的第三級(jí)方式下)增大或減少對(duì)病人的通氣劑供給，直到喘息停止。隨后，可以將通氣劑輸送的最佳值儲(chǔ)存在一個(gè)診斷通氣劑設(shè)定的查閱表內(nèi)(用作醫(yī)務(wù)人員以后的診斷基準(zhǔn))。因此，可以用與每種病人狀態(tài)或呼吸事件相關(guān)的方式來(lái)確定通氣劑輸送的各種數(shù)值。
步驟8步驟8表示設(shè)備的一種可儲(chǔ)存被監(jiān)控事件的類型(即打鼾、喘息、窒息)、事件時(shí)間、事件在硬盤、快擦磁盤或其它永久和半永久存儲(chǔ)裝置中的持續(xù)時(shí)間。
該功能是可選擇的，因?yàn)槿缟纤?，設(shè)備可以沒有或只有極少的永久性或半永久性存儲(chǔ)能力以降低設(shè)備的制造成本。對(duì)原始數(shù)據(jù)的閱讀還使設(shè)備能向用戶顯示在哪里以及發(fā)生了什么事件。于是，系統(tǒng)的用戶就可以驗(yàn)證該設(shè)備的檢測(cè)算法和處理能力，這對(duì)于使用該設(shè)備提供可靠病理診斷而言是一個(gè)非常重要的因素。
步驟9步驟9表示系統(tǒng)的RAM或其它永久性存儲(chǔ)裝置，它可以用來(lái)儲(chǔ)存設(shè)備的各種處理要求，以及極少量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要求，如第三級(jí)分析結(jié)果的臨時(shí)儲(chǔ)存。臨時(shí)儲(chǔ)存可以為設(shè)備的用戶提供一種對(duì)病人診斷的概況。這種最簡(jiǎn)單的診斷可以是例如打鼾指數(shù)(例如每小時(shí)的打鼾次數(shù))。
步驟10步驟10可提供“停止記錄”模式。這可以通過(guò)檢測(cè)系統(tǒng)是否具有一有效的預(yù)編程停止時(shí)間，或者系統(tǒng)是否已被選擇為“關(guān)”，或者系統(tǒng)的電源是否已被關(guān)掉來(lái)實(shí)現(xiàn)。
步驟11步驟11是隨著步驟10的系統(tǒng)選擇關(guān)機(jī)之后的程序結(jié)束步驟。
圖4和圖4A中示出了與圖2所示的塊3(呼吸消聲反饋伺服系統(tǒng)-RACFSS)的工作相關(guān)的流程圖。下面將圖4和4A來(lái)描述與塊3相關(guān)的各步驟。
步驟1步驟1表示系統(tǒng)啟動(dòng)，這可以通過(guò)使一特定啟動(dòng)時(shí)間的預(yù)編程啟動(dòng)來(lái)操作，即，給設(shè)備通電或通過(guò)遠(yuǎn)程啟動(dòng)命令來(lái)實(shí)現(xiàn)。
步驟2步驟2表示裝置的可檢測(cè)系統(tǒng)用戶對(duì)治療方式之選擇的功能。對(duì)治療方式的選擇是一種可選用的功能，它可允許系統(tǒng)對(duì)氣體供給裝置加以控制，同時(shí)對(duì)呼吸障礙提供檢測(cè)和監(jiān)控。當(dāng)把設(shè)備用作打鼾或窒息的顯示器時(shí)可以不需要治療功能，當(dāng)把裝置用于監(jiān)控聲音并同時(shí)利用設(shè)備的消聲功能來(lái)提供氣體供給控制時(shí)，就需要治療功能。
步驟3步驟3可對(duì)包括擴(kuò)音器輸入數(shù)據(jù)在內(nèi)的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。對(duì)輸入數(shù)據(jù)的分析是通過(guò)閱讀如以上圖3所示流程圖中詳細(xì)示出的第一、第二和第三級(jí)結(jié)果來(lái)進(jìn)行的。
需要檢測(cè)是否已經(jīng)發(fā)生了例如打鼾之類的事件，以便準(zhǔn)備設(shè)備以用RACFSS方式進(jìn)行工作。
步驟4步驟4可確定是否檢測(cè)到一呼吸事件或呼吸事件的發(fā)生。設(shè)備將自我準(zhǔn)備而跟蹤來(lái)自一呼吸事件的受檢信號(hào)幅度，以便產(chǎn)生一控制信號(hào)而利用氣體供給的方式來(lái)消除生理事件。
步驟5步驟5可產(chǎn)生用于提供一適當(dāng)?shù)幕鶞?zhǔn)壓力和調(diào)制壓力的控制信號(hào)。
這個(gè)控制信號(hào)包含一基準(zhǔn)或低頻壓力或氣流控制，以及一高頻調(diào)制壓力或氣流控制。該設(shè)備可產(chǎn)生用于控制一外部裝置的控制信號(hào)。或者，可以將該設(shè)備結(jié)合到一個(gè)氣體供給裝置內(nèi)，該裝置能調(diào)節(jié)對(duì)一病人面罩(即鼻式或全面罩)的壓力或氣流。
可以對(duì)由擴(kuò)音器檢測(cè)到的原始聲波進(jìn)行頻率相近、相位相反的壓力控制。設(shè)備應(yīng)該具有足夠的能力來(lái)產(chǎn)生這種反相的空氣流調(diào)制作用和一基準(zhǔn)壓力，以便在對(duì)病人施加極小壓力(即通過(guò)鼻式面罩)的情況下消除各種生理事件，如打鼾。希望能將對(duì)病人的供給壓力保持在一個(gè)很小的水平，以使病人的不適程度最小，并使由于氣體供給介人治療所造成的副作用最小。
在應(yīng)用于病人氣體供給時(shí)，本發(fā)明的設(shè)備的產(chǎn)生一伺服環(huán)作用方面具有獨(dú)特的能力。通過(guò)調(diào)制和控制供給的基準(zhǔn)壓力而使打鼾(由于病人上腭板的振動(dòng))過(guò)程中的聲音最小，該設(shè)備可以施加精確數(shù)量的反相調(diào)制壓力以穩(wěn)定上腭板的振動(dòng)。該設(shè)備通過(guò)用傳統(tǒng)技術(shù)來(lái)產(chǎn)生一連續(xù)的或慢速變化(低頻)的氣體供給-例如變化率為壓力或氣流從所謂連續(xù)的變成每秒10個(gè)周期的一定范圍(從0CMH20到20CMH20)的壓力。同時(shí)，該設(shè)備可以提供較高頻率的調(diào)制氣體供給-例如變化率為壓力或氣流從每秒5個(gè)周期變成每秒1000個(gè)周期的一定范圍(0CMH20到3CMH20)的壓力。本發(fā)明的設(shè)備可以提供這兩種形式的氣體供給，它們可以是連續(xù)的并且較高頻率的氣體調(diào)制。在一種形式中，后者可以通過(guò)一隔膜(類似于揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)器的紙盆)來(lái)提供，以調(diào)制低頻，或?qū)?lái)自于一傳統(tǒng)的呼吸通氣機(jī)或空氣供給吹風(fēng)裝置的連續(xù)的氣體供給進(jìn)行調(diào)制。下面將結(jié)合圖5來(lái)描述可以對(duì)連續(xù)的氣體供給系統(tǒng)加以調(diào)節(jié)的、根據(jù)本發(fā)明原理的方式的一個(gè)例子。
步驟6高頻壓力的變化和低頻基礎(chǔ)壓力的變化可以借助系統(tǒng)的控制來(lái)進(jìn)行連續(xù)的檢查，以便不超過(guò)預(yù)編程的病人安全極限。這些壓力極限值可以用兩種方法來(lái)檢測(cè)和檢查。
1)系統(tǒng)的控制可以限制基礎(chǔ)壓力和來(lái)自于系統(tǒng)的調(diào)制控制輸出的大小，以便不超過(guò)預(yù)設(shè)的病人極限值。
2)該設(shè)備可以借助連接于病人呼吸的壓力或氣流傳感器來(lái)監(jiān)控對(duì)病人氣體的供給。所述接口可以是例如一附連于病人呼吸面罩的傳感器?？梢岳迷撛O(shè)備將受監(jiān)控的氣流或壓力限制在由系統(tǒng)或系統(tǒng)用戶(進(jìn)行監(jiān)控的醫(yī)務(wù)人員)重新編程的病人安全極限值的范圍之內(nèi)。
步驟7步驟7可以用來(lái)對(duì)任何過(guò)高的壓力或氣流的調(diào)制進(jìn)行糾正，以使其維持在病人安全極限值范圍內(nèi)。
步驟8步驟8是將擴(kuò)音器信號(hào)的當(dāng)前數(shù)據(jù)與擴(kuò)音器信號(hào)的先前數(shù)據(jù)作比較，并通過(guò)比較算法和減法來(lái)確定激活的壓力變化是否對(duì)呼吸事件的幅度有作用。也就是說(shuō)，被激活的壓力變化的作用是否能導(dǎo)致當(dāng)前的呼吸事件(即呼吸聲音)減少(聲音信號(hào)的幅度降低)。可以參考圖1A至1F所示的波形。
步驟9步驟9可確定壓力或氣流變化的激活是否能減小呼吸事件的作用，即打鼾的副作用。
該步驟的目的是確定對(duì)病人施加的空氣壓力和氣流的變化是否能直接減輕病人的呼吸障礙的癥狀。
步驟10是否已經(jīng)選擇了系統(tǒng)的“停止記錄”方式或系統(tǒng)的預(yù)編程停止時(shí)間，或系統(tǒng)的電力是否已經(jīng)中斷或切斷。
步驟11步驟11是隨步驟10的系統(tǒng)關(guān)閉選擇之后的結(jié)束步驟。
***圖5示出了按照本發(fā)明的原理對(duì)一連續(xù)氣體供給系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)的例子。改進(jìn)是通過(guò)一T形截面的構(gòu)件50來(lái)進(jìn)行的，該構(gòu)件插設(shè)在與系統(tǒng)相關(guān)的供應(yīng)基座或連續(xù)的壓力或氣流51。這個(gè)改進(jìn)包括一空氣壓力調(diào)制器52(參見圖1的模塊6)，該調(diào)制器與T形截面構(gòu)件50的腿部相通，從而使由調(diào)制器52產(chǎn)生的空氣壓力的變化施加到基座或連續(xù)壓力或空氣流5 1而形成一個(gè)復(fù)合壓力/空氣流53。復(fù)合流53是由基礎(chǔ)壓力51以及通過(guò)調(diào)制器52產(chǎn)生的調(diào)制壓力/空氣流組合而成。通過(guò)調(diào)制器52施加的空氣壓力的變化的頻率大大高于由連續(xù)的氣體供給系統(tǒng)所產(chǎn)生的變化。
最后，應(yīng)該理解，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，應(yīng)該可以在以上描述的各部件的構(gòu)造和配置中引入各種變型、改進(jìn)和/或添加。
權(quán)利要求
1.用于控制對(duì)病人的氣體供給的設(shè)備，所述供給工作適于維持有效的呼吸功能，所述設(shè)備包括用于監(jiān)控與所述病人相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)生理變量的裝置；用于從所述一個(gè)或多個(gè)變量推導(dǎo)出可表示與所述病人的呼吸狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)的裝置；以及用于從所述數(shù)據(jù)確定一基本上能防止所述狀態(tài)惡化的氣體壓力值的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述生理變量包括呼吸氣流和/或聲音。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述確定裝置包括一適于產(chǎn)生一氣體壓力信號(hào)的算法，該壓力信號(hào)的相位相對(duì)于所述病人呼吸和/或聲音的相位相差180°。
4.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述氣體壓力值包括一調(diào)制的分量。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述調(diào)制的分量與所述病人呼吸和/或聲音的聲學(xué)相位相反。
6.如權(quán)利要求4或5所述的設(shè)備，其特征在于，所述調(diào)制的分量適于從聲學(xué)上消除病人上腭板內(nèi)的振動(dòng)。
7.如權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述氣體壓力值包括一基本上連續(xù)的分量和/或一與所述調(diào)制分量相比變化得相對(duì)較慢的分量。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述生理變量包括腦電波、心跳、肌肉功能和/或病人姿勢(shì)中的一個(gè)或多個(gè)。
9.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述推導(dǎo)裝置和所述確定裝置中的至少一個(gè)是通過(guò)數(shù)字式處理裝置來(lái)提供的。
10.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述推導(dǎo)裝置包括一種算法。
11.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述推導(dǎo)裝置包括用于估計(jì)睡眠和/或覺醒狀態(tài)的裝置。
12.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述推導(dǎo)裝置包括用于檢測(cè)微覺醒的裝置。
13.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述推導(dǎo)裝置包括用于檢測(cè)呼吸事件的裝置。
14.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，它包括一氣體供給裝置，用于根據(jù)所述確定的氣體壓力來(lái)向所述病人供給氣體。
15.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述氣體供給裝置包括一氣體壓力閥。
16.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述氣體供給裝置包括一聲學(xué)傳感器，如一揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)器。
17.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，它包括用于向所述病人供給例如通氣劑之類藥物的裝置。
18.用于控制向一病人供給藥物的設(shè)備，所述供給適于維持有效的呼吸功能，所述設(shè)備包括用于監(jiān)控與所述病人相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)生理變量的裝置；用于從所述一個(gè)或多個(gè)變量推導(dǎo)出可表示與所述病人的呼吸狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)的裝置；以及用于從所述數(shù)據(jù)確定一基本上能防止所述狀態(tài)惡化的藥物量的裝置。
19.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，所述生理變量包括呼吸氣流和/或聲音。
20.如權(quán)利要求18或19所述的設(shè)備，其特征在于，所述藥物包括通氣劑。
21.用于控制對(duì)病人的氣體供給的方法，所述供給適于維持有效的呼吸功能，所述方法包括如下步驟監(jiān)控與所述病人相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)生理變量；從所述一個(gè)或多個(gè)變量推導(dǎo)出可表示與所述病人的呼吸狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)；以及從所述數(shù)據(jù)確定一基本上能防止所述狀態(tài)惡化的氣體壓力值。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述生理變量包括呼吸氣流和/或聲音。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述確定步驟包括一適于產(chǎn)生一氣體壓力信號(hào)的算法，該壓力信號(hào)的相位相對(duì)于所述病人呼吸和/或聲音的相位相差180°。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述氣體壓力值包括一調(diào)制的分量。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述調(diào)制的分量與所述病人呼吸和/或聲音的聲學(xué)相位相反。
26.如權(quán)利要求24或25所述的方法，其特征在于，所述調(diào)制的分量適于從聲學(xué)上消除病人上腭板內(nèi)的振動(dòng)。
27.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述氣體壓力值包括一基本上連續(xù)的分量。
28.如權(quán)利要求21至27中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述生理變量包括腦電波、心跳、肌肉功能和/或病人姿勢(shì)中的一個(gè)或多個(gè)。
29.一種基本上如結(jié)合附圖所述的用于控制向一病人的氣體供給的設(shè)備。
30.一種基本上如結(jié)合附圖所述的用于控制向一病人的氣體供給的方法。
全文摘要
用于控制對(duì)病人的氣體或藥物供給的設(shè)備,所述供給適于維持有效的呼吸作用。該設(shè)備包括用于監(jiān)控一個(gè)或多個(gè)生理變量的裝置(2、3、4),所述變量例如是與病人相關(guān)的呼吸氣流聲音、EEG、EOG、EMG和/或病人姿勢(shì)。該設(shè)備還包括用于從所述變量推導(dǎo)出可表示與病人的呼吸狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)的裝置(4),以及用于從所述數(shù)據(jù)確定一基本上能防止所述狀態(tài)惡化的氣體壓力值的裝置(5)。確定裝置可以包括一適于產(chǎn)生一其相位相對(duì)于病人呼吸和/或聲音的相位相差180°的算法。該設(shè)備可以包括一根據(jù)所確定的氣體壓力向病人供給氣體的氣體供給裝置(6)。該設(shè)備可以包括一用于向病人供給藥物的藥物供給模塊(7)。
文檔編號(hào)A61M16/00GK1254297SQ97182153
公開日2000年5月24日 申請(qǐng)日期1997年5月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月7日
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