本发明专利技术公开了用于确定闭合或开放的呼吸暂停的出现的方法和装置。测量来自患者的呼吸气流以提供气流信号。通过将已知频率的振荡压力波形应用于患者的气道，计算表示患者导纳(12)的复量并将复量的值与表示开放或闭合的呼吸暂停的范围(14，16)进行比较来执行呼吸暂停的确定。即使当用于计算导纳的模型不基于呼吸装置的细节时，该方法区分开放的和闭合的呼吸暂停。此外，患者导纳可以与正常呼吸期间的导纳比较，以避免必须特征化气道。
【技术实现步骤摘要】
本申请是2007年8月30日提交的申请号为201210393964.8、名称为“通过复导纳值区分闭合和开放的呼吸气道呼吸暂停”的分案申请。相关申请本申请要求2006年8月30日提交的美国临时申请60/823,973和2007年5月4日提交的美国临时申请60/916,147的优先权，在此以引用的方式将这些申请的说明书和附图并入本专利技术。
本专利技术涉及开放和闭合的呼吸暂停(即，呼吸的完全停止)的判别。在开放的呼吸暂停中，气道是通畅的，而在闭合的呼吸暂停中，存在气道的全部梗阻。区分这样的呼吸暂停在对人的健康有不利影响的呼吸状况的诊断和治疗中是有利的。
技术介绍
应该将如这里所使用的表达“气道(airway)”理解为鼻孔和支气管之间的包括气管的呼吸系统的解剖部分。应该将表达“呼吸”理解为吸气(吸入)继之以呼气(呼出)的连续重复的事件。在睡眠呼吸暂停综合征中，人在睡眠期间停止呼吸。将多于10秒的气流停止称为“呼吸暂停”。呼吸暂停引起降低的血液氧合，从而引起睡眠障碍。传统上将呼吸暂停分类为没有呼吸努力的中枢性的或者有呼吸努力的梗阻性的。对于一些中枢性呼吸暂停，气道是通畅的，受检者仅仅不试图呼吸。相反地，对于其他中枢性呼吸暂停和所有梗阻性呼吸暂停，气道是不通畅的(即，堵塞的)。堵塞通常在舌或软腭水平。气道也可以为部分梗阻的(即，狭窄的或部分通畅的)。这也导致通气降低(呼吸减弱)、血氧合降低和睡眠障碍。公知地，睡眠期间的梗阻性呼吸的危险与梗阻性睡眠呼吸暂停(OSA)综合征相关。呼吸暂停、呼吸减弱和严重打鼾被认为是睡眠障碍的原因和某些类型的心脏疾病的危险因素。在睡眠期间在没有打鼾或睡眠呼吸暂停的情况下的增加的上气道阻力(上气道阻力综合征)也可以引起睡眠片段化(sleep fragmentation)和白天嗜睡。这些综合征的治疗的通常形式为施以持续气道正压通气(CPAP)。简言之，CPAP治疗通过提供通常在4-20cm H2O的范围内正压来作为气道的气动夹板(pneumatic splint)。空气通过电动鼓风机或其他流发生器(FG)提供到气道，电动鼓风机或流发生器的出口经由空气输送软管到与患者的面部密封地安装的鼻(或鼻和/或嘴)罩。将排气口设置在接近罩的输送管中。在美国专利No.5,148,802和5,245,995中分别描述了CPAP的更复杂的形式，诸如双层CPAP和自动调节CPAP。如所述的，中枢性呼吸暂停不需要包括气道的梗阻，且常常在非常浅的睡眠期间出现，并且也出现在患有与上气道的状态无关的各种心脏、脑血管和内分泌状况的患者中。在那些出现呼吸暂停而没有气道梗阻的情况下，通过诸如CPAP的技术来治疗这种状况几乎没有益处。在自动化CPAP系统中，为了避免不适当地增加CPAP夹板空气压力，对具有开放气道的呼吸暂停和具有闭合气道的呼吸暂停进行准确区分是重要的。这样的不必要的压力增加反射地抑制呼吸，进一步加重了呼吸紊乱。美国专利No.5,245,995描述了如何在睡眠时通过吸气和呼气压力测量来检测打鼾和异常呼吸模式，从而引起预梗阻性发病或其他形式的呼吸紊乱的早期指示。特别地，对呼吸参数的模式进行监测，且CPAP压力在检测到预定的模式时升高以提供增加的气道压力，从而理想地防止梗阻性发病和其他形式的呼吸紊乱的出现。强迫振荡技术的先前使用标题为“Detection Of Apnea And Obstruction Of The Airway In The Respiratory System”的美国专利No.5,704,345描述了用于感测和检测表示梗阻性呼吸的异常呼吸模式的各种技术，包括通过强迫振荡技术(FOT)确定气道通畅，其中，将已知频率的振荡压力波形应用于患者的气道，并对由振荡压力波形所感应的已知频率处的气流信号的分量的量值进行计算并将
其与阈值比较。本专利技术是对在'345专利中公开的方法和装置的改进。使用大约为4Hz的频率的压力振荡确定气道通畅被用于ResMed自动调节临床自动CPAP设备和PII Plus中。在使用FOT的这些机器中，在罩通气孔的患者侧，测量罩处的压力，并测量非常接近于罩的流。本专利技术在流发生器处或其附近测量压力和流量以至少用于分析强迫振荡技术的效果方面具有优点。当在流发生器和患者之间的气路中存在适度泄漏和适度“阻力”时，FOT的现有技术的实现在区分闭合和开放的呼吸暂停中较不准确。例如，由3-4cm H2O/(l/s)阻力组成的具有可调节泄漏的被动患者模拟将指示以15l/min泄漏的开放气道和以20l/min泄漏的闭合气道。需要更准确地判别开放和闭合呼吸暂停的系统。特别需要一种系统，其不是简单地将气路的分量作为非线性阻力来处理，并利用考虑气路阻抗的电容性和电感性分量的算法。
技术实现思路
在2006年8月30日提交的序列号为60/823,973的先前提交的美国临时专利申请中，公开了一种有效的方法，其通过确定患者气道的复导纳并将复导纳的绝对值与阈值相比较来判别闭合和开放的呼吸道呼吸暂停。所述公开使用考虑患者电路并模拟每个分量(患者电路、通气孔流量和泄漏)以确定患者压力和流量的算法。特别地，将小信号软管压降模拟为双端口网络，其中，参数为平均流量的函数。通过在判别开放和闭合的呼吸暂停时包括来自复量的更多信息，即，导纳的相角或复量的实分量和虚分量，本专利技术包括作为对该技术的改进的实施方式。特别地，通过分析先前识别的开放和闭合的呼吸暂停的数据，已经意外地发现，如果考虑导纳的相角，则有显著的更好的数据分离。此外，先前的系统通过模拟压降被简化，而不必测量在流量的范围内的患者电路的AC阻抗。导纳的量值与导纳的相位的关系曲线提供了表示开放或闭合的气道的曲线的不同区域。可选地，可以在阿干特图(Argand diagram)中绘出导纳的实部与虚部的关系曲线，再次生成与开放和闭合的呼吸暂停相关的图的不同区域。本专利技术提供了用于治疗患有呼吸暂停的患者的改进的方法和装置。特别地，本专利技术依赖于通过识别复患者导纳的值的集合来确定呼吸暂停是闭合还是开放的改进方法，这些值分别是开放或闭合的呼吸暂停的特征。导纳是装置的复阻抗的倒数，其例如参数化为流阻抗的双端口模型或从理论模型中确定阻力和惯性分量，所述理论模型采用根据经验得出的阻力常数和理论上确定的流惯性常数。在输入处将正弦(例如，4Hz)压力振荡应用于气路，而流量和压力在气路的输入和输出处被测量。根据双端口模型或更多的理论软管压降模型，从患者气流的AC分量(通过减去通气孔流量和泄漏的AC分量得到)和罩压力的AC分量来确定导纳。反过来，从在双端口模型的情况下罩压力的改进的二次关系、或从在更为理论上的软管压降模型的线性计算中，确定通气孔流量。从估计的泄漏参数确定泄漏。通过使用在输入振荡频率处的傅立叶正弦和余弦分量而不是通过根据方波而对函数的规格化正交集进行近似，来对先前估计的这些量的AC分量进行改进。本专利技术公开了一种配置成确定呼吸暂停的出现的装置，包括：流发生器，其被配置成提供加压气体供应以供通气；罩，其适于与患者的面部密封接合以在使用时向所述患者的气道递送所述加压气体；空气输送管，其耦接在所述流发生器和所述罩之间；用于测量所述流发生器附近的呼吸流量和压力信号的器件；本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于确定患者的气道的通畅程度的装置，该装置包括：用于将已知频率和量值的振荡压力波形应用于所述患者的气道的器件；用于确定来自所述患者的呼吸气流的复导纳的器件；以及用于根据来自通畅区域的质心的感应的导纳的偏差来确定所述通畅程度的器件。
【技术特征摘要】
2006.08.30 US 60/823,973;2007.05.04 US 60/916,1471.一种用于确定患者的气道的通畅程度的装置，该装置包括：用于将已知频率和量值的振荡压力波形应用于所述患者的气道的器件；用于确定来自所述患者的呼吸气流的复导纳的器件；以及用于根据来自通畅区域的质心的感应的导纳的偏差来确定所述通畅程度的器件。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述通畅区域包括导纳值，每个导纳值由量值和相位来表示。3.根据权利要求1和2中任一项所述的装置，其中，所述复导纳包括量值和相位。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述通畅区域包括导纳值，每个导纳值由实分量和虚分量来表示。5.根据权利要求1和4中任一项所述的装置，其中，所述复导纳包括实分量和虚分量。6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中，所述患者的导纳是...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·J·巴辛，J·D·奥茨，R·J·于比，B·格迪，
申请(专利权)人：瑞思迈有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU
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