【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于海拔训练和运动锻炼的低氧气体递送系统和方法本申请根据美国法典第35条120款要求于2017年10月6日提交的美国临时申请号62/569,147的权益，该申请通过引用整体地并入本文中。
在一些方面中，本披露涉及用于经由鼻导管将高流量低氧气体递送到用户。气体递送可以用于范围广泛的适应症，包括但不限于海拔训练以及改善心血管锻炼和运动表现。背景海拔效应会影响运动表现。一些运动员已发现，在相对高的海拔度过时间(诸如，生活和/或训练)以获得竞争优势(通常被称为海拔训练)是有利的。不受理论限制，海拔训练具有几种有益的潜在生理效应。在高海拔，即使实际氧浓度保持相对恒定，氧分压也由于大气压的降低而降低。在数周的过程中，人的身体可通过增加红细胞和血红蛋白的质量和/或通过更改肌肉代谢来适应这种相对低的氧环境。这些生理变化可以被示为具有后续的积极效应，特别是在提高最大摄氧量(VO2max)方面，最大摄氧量是人体可以耗用氧的最大速率。VO2max与有氧能力密切相关，且继而对速度、力量、耐力和恢复能力有影响。与海拔训练相关联的变量可以有很多，这些变量不限于练习的类型、海拔/氧浓度水平、治疗期的长度、治疗方案的总长度、自离开海拔地以来的时间长度、是否在训练期内留在海拔地、是否在训练期外留在海拔地、模拟海拔的功效、递送模拟海拔的最佳方式、是否控制吸入氧或血氧饱和度、以及确定生理变化背后确切的潜在机制。由于如上所述实际上身处海拔地在成本、不便和更改确切海拔方面提出了多重挑战，因此已研究了产生人工高海拔环境的方法。由于针对海拔训练效应的...
【技术保护点】
1.一种将低氧气体流提供给用户的方法，包括：/n提供低氧气体组合物；/n经由鼻插管以至少约10升/分钟的流速将该低氧气体组合物递送至用户的鼻孔；/n测量该用户的至少一个生理参数；以及/n基于测得的生理参数来自动控制该低氧气体组合物的递送，其中，该测得的生理参数是血氧饱和度。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171006 US 62/569,1471.一种将低氧气体流提供给用户的方法，包括：
提供低氧气体组合物；
经由鼻插管以至少约10升/分钟的流速将该低氧气体组合物递送至用户的鼻孔；
测量该用户的至少一个生理参数；以及
基于测得的生理参数来自动控制该低氧气体组合物的递送，其中，该测得的生理参数是血氧饱和度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，该低氧气体组合物包括至少一种生理惰性气体。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，该低氧气体组合物包括氮气。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括：以至少约10升/分钟的流速来连续地递送该低氧气体组合物。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括：使递送该低氧气体组合物与该用户呼吸的吸气阶段同步，其中，在吸气期间，该低氧气体组合物的递送以至少约10升/分钟的流速进行。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，同步包括：在吸气时增加该流速以及在呼气时减小该流速。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，递送该低氧气体足以满足该用户的峰值吸气需求。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括：在该低氧气体组合物到达该用户的鼻孔之前对该低氧气体组合物进行加热。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，对该低氧气体组合物进行加热足以使感兴趣的病原体灭活。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，该感兴趣的病原体是人鼻病毒或流感。
11.根据权利要求8至10所述的方法，其中，对该低氧气体组合物进行加热包括：将该低氧气体组合物加热到在约30℃与约43℃之间。
12.根据权利要求8至10所述的方法，其中，对该低氧气体组合物进行加热包括：将该低氧气体组合物加热到在约37℃与约43℃之间。
13.根据权利要求8至10所述的方法，其中，对该低氧气体组合物进行加热包括：将该低氧气体组合物加热到约41℃。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括：在该低氧气体组合物到达该用户的鼻孔之前对该低氧气体组合物进行加湿。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括：将该低氧气体组合物加热和加湿到在约30℃与约43℃之间的露点温度。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括：将该低氧气体组合物加热和加湿到在约37℃与约43℃之间的露点温度。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括：将该低氧气体组合物加热和加湿到约41℃的露点温度。
18.根据权利要求14至17所述的方法，其中，对该低氧气体组合物进行加湿包括：将该低氧气体组合物加湿到至少约80％的相对湿度。
19.根据权利要求14至17所述的方法，其中，对该低氧气体组合物进行加湿包括：将该低氧气体组合物加湿到至少约90％的相对湿度。
20.根据权利要求14至17所述的方法，其中，对该低氧气体组合物进行加湿包括：将该低氧气体组合物加湿到至少约95％的相对湿度。
21.根据权利要求14至17所述的方法，其中，对该低氧气体组合物进行加湿包括：将该低氧气体组合物加湿到至少约99％的相对湿度。
22.根据权利要求14至17所述的方法，其中，对该低氧气体组合物进行加湿包括：将该低氧气体组合物加湿到至少约100％的相对湿度。
23.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括：将环境空气与该低氧气体的源混合以产生出该低氧气体组合物。
24.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括：测量该用户的峰值吸气需求；以及基于测得的峰值吸气需求来调节该流速。
25.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该低氧气体组合物的氧浓度在约10％与约20％之间。
26.根据权利要求1至25所述的方法，其中，该低氧气体组合物的氧浓度在约15％与约20％之间。
27.根据权利要求1至25所述的方法，其中，该低氧气体组合物的氧浓度在约10.2％与约20.9％之间。
28.根据权利要求1至25所述的方法，其中，该低氧气体组合物的氧浓度在约11.9％与约17.4％之间。
29.根据权利要求1至25所述的方法，其中，该低氧气体组合物的氧浓度在约13.8％与约17.4％之间。
30.根据权利要求1至25所述的方法，其中，该低氧气体组合物的氧浓度在约15.7％与约16.7％之间。
31.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括：将该测得的生理参数实时地输出到显示器。
32.根据权利要求1至31所述的方法，其中，该测得的生理参数进一步包括选自由以下组成的组中的至少一者：心率、呼吸速率、心率变异性和血压。
33.根据权利要求31至32所述的方法，进一步包括：当该生理参数至少持续预定时间段偏离预选范围时通知该用户。
34.根据权利要求33所述的方法，进一步包括：基于该用户的个体特性来更改该预选范围。
35.根据权利要求33至34所述的方法，其中，通知该用户包括：激活视觉、听觉或触觉警报。
36.根据权利要求1至35所述的方法，其中，自动控制该低氧气体的递送包括：滴定该低氧气体组合物的组成以实现小于约95％的血氧饱和度。
37.根据权利要求1至35所述的方法，其中，自动控制该低氧气体的递送包括：滴定该低氧气体组合物的组成以实现在约80％与约94％之间的血氧饱和度。
38.根据权利要求1至35所述的方法，其中，自动控制该低氧气体的递送包括：滴定该低氧气体组合物的组成以实现在约85％与约92％之间的血氧饱和度。
39.根据权利要求1至35所述的方法，其中，自动控制该低氧气体的递送包括：滴定该低氧气体组合物的组成以实现在约87％与约90％之间的血氧饱和度。
40.根据权利要求1至35所述的方法，其中，自动控制该低氧气体的递送包括：滴定该低氧气体组合物的组成以实现在约80％与约85％之间的血氧饱和度。
41.根据权利要求1至40所述的方法，其中，自动控制该低氧气体组合物的递送包括：调节被混合到该低氧气体组合物中的低氧气体的量。
42.根据权利要求23至41所述的方法，进一步包括：在混合之后，感测该低氧气体组合物的氧浓度。
43.根据权利要求42所述的方法，进一步包括：将感测到的氧浓度实时地输出到显示器。
44.根据权利要求42至43所述的方法，进一步包括：使用处理器将该感测到的氧浓度与海拔当量相关；以及将该海拔当量实时地输出到该显示器。
45.根据权利要求42至43所述的方法，进一步包括：基于该血氧饱和度来获得该低氧气体组合物的目标氧浓度。
46.根据权利要求45所述的方法，进一步包括：基于在混合之后该感测到的氧浓度来实现该目标氧浓度。
47.根据权利要求46所述的方法，进一步包括：通过控制低氧气体入口阀来实现该目标氧浓度。
48.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，自动控制该低氧气体的递送包括：滴定该低氧气体组合物的组成以实现模拟海拔。
49.根据权利要求48所述的方法，其中，该模拟海拔在约0m与约5,950m之间。
50.根据权利要求48所述的方法，其中，该模拟海拔在约1,000m与约5,000m之间。
51.根据权利要求48所述的方法，其中，该模拟海拔在约1,250m与约4,800m之间。
52.根据权利要求48所述的方法，其中，该模拟海拔在约1,500m与约3,500m之间。
53.根据权利要求48所述的方法，其中，该模拟海拔在约1,600m与约3,000m之间。
54.根据权利要求48所述的方法，其中，该模拟海拔在约2,000m与约2,500m之间。
55.根据权利要求36至54所述的方法，其中，滴定该低氧气体组合物的组成包括：更改进入该低氧气体组合物中的氮气的流速。
56.根据权利要求1至55所述的方法，其中，以至少约20升/分钟的流速将该低氧气体组合物递送给该用户。
57.根据权利要求1至55所述的方法，其中，以至少约30升/分钟的流速将该低氧气体组合物递送给该用户。
58.根据权利要求1至55所述的方法，其中，以至少约40升/分钟的流速将该低氧气体组合物递送给该用户。
59.根据权利要求1至55所述的方法，其中，以至少约50升/分钟的流速将该低氧气体组合物递送给该用户。
60.根据权利要求1至55所述的方法，其中，以至少约60升/分钟的流速将该低氧气体组合物递送给该用户。
61.根据权利要求1至55所述的方法，其中，以至少约70升/分钟的流速将该低氧气体组合物递送给该用户。
62.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，持续足以改善该用户在高海拔的锻炼的时间段使用该方法。
63.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，持续足以刺激红细胞生成的时间段使用该方法，使得与开始该方法前相比该用户的血红蛋白水平增加至少5％。
64.根据权利要求1至62所述的方法，其中，持续足以刺激红细胞生成的时间段使用该方法，使得与开始该方法前相比该用户的血红蛋白水平增加至少10％。
65.根据权利要求1至63所述的方法，进一步包括：使用与该装置电通信的移动装置来控制该低氧气体的递送。
66.一种被构造成用于将低氧气体流提供给用户的系统，该系统包括：
设备，该设备包括气体流动路径、环境空气入口和低氧气体源入口，该低氧气体源入口被构造成连接到低氧气体源并且被构造成在环境空气和该低氧气体混合时产生出低氧气体组合物；
用户接口，该用户接口包括鼻插管，该鼻插管包括鼻塞；
气体流产生元件，该气体流产生元件被构造成以至少约10升/分钟的预定流速将该低氧气体组合物递送到该用户的鼻孔；
传感器，该传感器被构造成测量该用户的生理参数，其中，该生理参数是血氧饱和度；以及
控制器，该控制器被构造成基于测得的生理参数来自动控制该低氧气体组合物的递送。
67.根据权利要求66所述的系统，其中，该气体流产生元件包括鼓风机、压缩机、加压罐或墙壁中的气体源中的一者或多者。
68.根据权利要求66至67所述的系统，进一步包括该低氧气体源。
69.根据权利要求68所述的系统，其中，该低氧气体源包括低氧气体贮存器。
70.根据权利要求66至68所述的系统，其中，该低氧气体包括富氮。
71.根据权利要求66至69所述的系统，其中，该气体流产生元件被构造成递送足以满足该用户的峰值吸气需求的低氧气体组合物。
72.根据权利要求66至70所述的系统，进一步包括加热元件，该加热元件被构造成在该低氧气体组合物到达该用户的鼻孔之前对该低氧气体组合物进行加热。
73.根据权利要求72所述的系统，其中，该加热元件被构造成将该低氧气体组合物加热到在约30℃与约43℃之间。
74.根据权利要求72所述的系统，其中，该加热元件被构造成将该低氧气体组合物加热到在约37℃与约43℃之间。
75.根据权利要求72所述的系统，其中，该加热元件被构造成将该低氧气体组合物加热到约41℃。
76.根据权利要求66至75所述的系统，进一步包括加湿元件，该加湿元件被构造成在该低氧气体组合物到达该用户的鼻孔之前对该低氧气体组合物进行加湿。
77.根据权利要求66至76所述的系统，其中，该加热元件和该加湿元件被构造成将该低氧气体组合物加热和加湿到在约30℃与约43℃之间的露点温度。
78.根据权利要求66至77所述的系统，其中，该加热元件和该加湿元件被构造成将该低氧气体组合物加热和加湿到在约37℃与约43℃之间的露点温度。
79.根据权利要求66至78所述的系统，其中，该加热元件和该加湿元件被构造成将该低氧气体组合物加热和加湿到约41℃的露点温度。
80.根据权利要求76所述的系统，其中，该加湿元件被构造成将该低氧气体组合物加湿到至少约80％的相对湿度。
81.根据权利要求76所述的系统，其中，该加湿元件被构造成将该低氧气体组合物加湿到至少约90％的相对湿度。
82.根据权利要求76所述的系统，其中，该加湿元件被构造成将该低氧气体组合物加湿到至少约95％的相对湿度。
83.根据权利要求76所述的系统，其中，该加湿元件被构造成将该低氧气体组合物加湿到至少约99％的相对湿度。
84.根据权利要求76所述的系统，其中，该加湿元件被构造成将该低氧气体组合物加湿到至少约100％的相对湿度。
85.根据权利要求66至84所述的系统，其中，该系统包括被构造成测量该用户的峰值吸气需求的传感器；并且该系统被构造成基于测得的峰值吸气需求来调节该流速。
86.根据权利要求66至85所述的系统，其中，该系统被构造成以在约10％与约20％之间的氧浓度来递送该低氧气体。
87.根据权利要求66至85所述的系统，其中，该系统被构造成以在约15％与约20％之间的氧浓度来递送该低氧气体。
88.根据权利要求66至85所述的系统，其中，该系统被构造成以在约10.2％与约20.9％之间的氧浓度来递送该低氧气体。
89.根据权利要求66至85所述的系统，其中，该系统被构造成以在约11.9％与约17.4％之间的氧浓度来递送该低氧气体。
90.根据权利要求66至85所述的系统，其中，该系统被构造成以在约13.8％与约17.4％之间的氧浓度来递送该低氧气体。
91.根据权利要求66至85所述的系统，其中，该系统被构造成以在约15.7％与约16.7％之间的氧浓度来递送该低氧气体。
92.根据权利要求66至91所述的系统，其中，该生理参数进一步包括选自由以下组成的组中的至少一者：心率、呼吸速率、心率变异性和血压。
93.根据权利要求66至92所述的系统，进一步包括警报，该警报被构造成：当该生理参数至少持续预定时间段偏离预选范围时通知该用户。
94.根据权利要求93所述的系统，其中，该警报包括视觉、听觉或触觉警报中的一者。
95.根据权利要求66至94所述的系统，其中，该控制器被构造成：滴定该低氧气体组合物的组成以实现该用户的小于约95％的血氧饱和度。
96.根据权利要求66至94所述的系统，其中，该控制器被构造成：滴定该低氧气体组合物的组成以实现该用户的在约80％与约94％之间的血氧饱和度。
97.根据权利要求66至94所述的系统，其中，该控制器被构造成：滴定该低氧气体组合物的组成以实现该用户的在约85％与约92％之间的血氧饱和度。
98.根据权利要求66至94所述的系统，其中，该控制器被构造成：滴定该低氧气体组合物的组成以实现该用户的在约87％与约90％之间的血氧饱和度。
99.根据权利要求66至94所述的系统，其中，该控制器被构造成：滴定该低氧气体组合物的组成以实现该用户的在约80％与约85％之间的血氧饱和度。
100.根据权利要求66至99所述的系统，其中，该控制器被构造成通过调节被混合到该低氧气体组合物中的低氧气体的量来自动控制该低氧气体组合物的递送。
101.根据权利要求66至100所述的系统，进一步包括被构造成感测该低氧气体组合物的氧浓度的传感器。
102.根据权利要求101所述的系统，进一步包括显示器，其中，该系统被构造成将感测到的氧浓度实时地输出到该显示器。
103.根据权利要求101至102所述的系统，其中，该系统进一步被构造成：使用处理器将该感测到的氧浓度与海拔当量相关；以及将该海拔当量实时地输出到该显示器。
104.根据权利要求101至102所述的系统，其中，该系统进一步被构造成：基于该血氧饱和度来获得该低氧气体组合物的目标氧浓度。
105.根据权利要求104所述的系统，其中，该系统进一步被构造成：基于该感测到的氧浓度来实现该目标氧浓度。
106.根据权利要求105所述的系统，其中，该系统进一步被构造成通过控制低氧气体入口阀来实现该目标氧浓度。
107.根据权利要求85至106所述的系统，其中，该控制器被构造成：更改进入该低氧气体组合物中的该低氧气体的流速。
108.根据权利要求66至107所述的系统，其中，该气体流产生元件被构造成：以至少约20升/分钟的预定流速将该低氧气体组合物递送到该用户的鼻孔。
109.根据权利要求66至107所述的系统，其中，该气体流产生元件被构造成：以至少约30升/分钟的预定流速将该低氧气体组合物递送到该用户的鼻孔。
110.根据权利要求66至107所述的系统，其中，该气体流产生元件被构造成：以至少约40升/分钟的预定流速将该低氧气体组合物递送到该用户的鼻孔。
111.根据权利要求66至107所述的系统，其中，该气体流产生元件被构造成：以至少约50升/分钟的预定流速将该低氧气体组合物递送到该用户的鼻孔。
112.根据权利要求66至107所述的系统，其中，该气体流产生元件被构造成：以至少约60升/分钟的预定流速将该低氧气体组合物递送到该用户的鼻孔。
113.根据权利要求66至107所述的系统，其中，该气体流产生元件被构造成：以至少约70升/分钟的预定流速将该低氧气体组合物递送到该用户的鼻孔。
114.根据权利要求66至113所述的系统，其中，该鼻插管是不密封的。
115.根据权利要求66至114所述的系统，其中，该系统是高流量装置。
116.根据权利要求115所述的系统，其中，该高流量装置是便携式的。
117.一种将低氧气体流提供给用户的方法，包括：
提供低氧气体组合物；
在该低氧气体组合物到达该用户的气道之前，
将该低氧气体组合物加湿和加热到在约30℃与约45℃之间的露点温度；以及
经由接近该用户的气道的用户接口来递送该加热加湿的低氧气体组合物。
118.根据权利要求117所述的方法，包括：经由鼻插管将该加热加湿的低氧气体组合物递送到该用户的鼻孔。
119.根据权利要求117所述的方法，包括：经由面罩来递送该加热加湿的低氧气体组合物。
120.根据权利要求117至119所述的方法，其中，该低氧气体组合物包括至少一种生理惰性气体。
121.根据权利要求120所述的方法，其中，该低氧气体组合物包括氮气。
122.根据权利要求117至121所述的方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：K·P·奥唐纳，C·C·卡莫林斯，R·S·柯顿，
申请(专利权)人：斐雪派克医疗保健有限公司，
类型：发明
国别省市：新西兰;NZ
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