刺激装置、通气装置、刺激方法和通气方法制造方法及图纸

一种刺激装置，包括具有配置成生成空间场的场发生器的感应装置、传感器单元以及与感应装置和传感器单元通信的控制单元。感应装置的场发生器配置成定位在人类或动物患者身上以使得患者的吸气肌结构可被空间场刺激，传感器单元配置成定位在人类或动物患者身上以感测呼吸系统或患者的反馈，并且控制单元配置成能控制感应装置生成空间场并从传感器单元接收反馈信号。控制单元配置成能评估从传感器单元接收到的反馈信号并且当反馈信号指示异常时启动感应装置的场发生器。启动感应装置的场发生器。启动感应装置的场发生器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】刺激装置、通气装置、刺激方法和通气方法


[0001]本专利技术涉及根据相应独立权利要求的前序部分的刺激装置、根据相应独立权利要求的前序部分的刺激方法、根据相应独立权利要求的前序部分的通气装置以及根据相应独立权利要求的前序部分的通气方法。

技术介绍

[0002]在本领域中已知电刺激或电磁刺激可用于使患者通气。由此，我们知道这种刺激单独用于通气或通过刺激来辅助常规机械通气。此外，本领域中记载了用于通过使用电刺激或电磁刺激来进行通气的多种装置和方法。例如，WO 2020/079266 A1描述了此类装置和方法。
[0003]然而，仍然需要进一步的治疗应用和以有效方式允许此类应用的装置。

技术实现思路

[0004]根据本专利技术，提出了所需的改进装置和方法，如下文所解释且根据权利要求中所定义。
[0005]因此，本专利技术提供了一种刺激装置，包括：感应装置，该感应装置具有配置成能生成空间场的场发生器；传感器单元；以及与感应装置和传感器单元通信的控制单元，其中感应装置的场发生器配置成定位在人类或动物患者身上以使得患者的吸气肌结构可被空间场刺激，传感器单元配置成定位在人类或动物患者身上以感测呼吸系统或患者的反馈，并且控制单元配置成能控制感应装置生成空间场并从传感器单元接收反馈信号。控制单元配置成能评估从传感器单元接收的反馈信号，并在反馈信号指示异常时启用感应装置的场发生器。
[0006]本专利技术还提供了一种刺激患者以使患者通气或辅助患者呼吸的刺激方法，包括：将感应装置的场发生器定位在人类或动物患者身上，场发生器配置成能生成空间场以使得患者的吸气肌结构可被空间场刺激；将传感器单元定位在人类或动物患者身上以感测患者的呼吸系统的反馈；评估由传感器单元提供的反馈信号；以及启用感应装置的场发生器，使得在反馈信号指示异常时生成空间场。
[0007]除非在本专利技术的一个方面的具体实施方式的上下文中进一步说明，否则以下定义和解释适用于下述本专利技术的所有方面：
[0008]对于与任何其他部件通信的控制单元，该控制单元可以有线或无线地耦合到其他部件。这样一来，可以将控制信号传输到其他部件以进行操作或控制。附加地或替代地，诸如传感器信号的信号可以由控制单元接收。例如，此类传感器信号可以代表感测到的尺寸或物理特性，例如供进一步评估。
[0009]控制单元可以是适合于执行为控制另一部件和/或评估诸如感测信号的信号而涉及的任务的任何计算实体。所述计算实体可以是或包括便携式计算机、台式计算机、服务器计算机、平板电脑、智能手机等。术语“控制单元”涵盖单个设备以及组合设备。例如，控制单
元可以是在不同位置执行不同任务的分布式系统，例如云解决方案。
[0010]通常，控制单元或计算机包含处理器或中央处理单元(CPU)，具有诸如硬盘、闪存等记录介质的永久数据存储器，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，诸如通用串行总线(USB)适配器、局域网(LAN)适配器、无线LAN(WLAN)适配器、蓝牙适配器等通信适配器，以及诸如键盘、鼠标、触摸屏、屏幕、麦克风、扬声器等物理用户界面。控制单元或计算机可被实施为具有多种多样的部件。
[0011]控制单元可以部分或完全体现为单独的实体，或作为集成在任何其他装置或实体中的零部件。例如，控制单元可以集成在通气装置中，例如体现为在用于为人类或动物患者通气的通气机中，和/或集成在感应装置中。
[0012]如在下文描述的本专利技术的多个方面的上下文中的术语“空间场”涉及允许刺激患者的目标组织的任何场。空间场可能特别是涉及电场或电磁场。此类场允许直接刺激肌肉结构或经由神经系统或经由其他肌肉结构间接刺激肌肉结构。
[0013]与空间场相关的术语“脉冲”可以涉及单脉冲。因此，单脉冲涉及在相对较短的时间内生成空间场，并且在两个后续脉冲之间具有比较长的中断。通常，以低于10赫兹(Hz)，例如5Hz或以下的频率提供单脉冲，或者由使用者或从业者启动单脉冲。单脉冲可以具有大约10微秒(ps)至大约300ps的时间宽度。此类脉冲可以激活神经和肌肉结构，并且可以被患者或传感器识别。特别地，此类单脉冲可能引起肌肉或肌肉结构的单次痉挛。
[0014]与之相反，当作为脉冲序列而不是以单脉冲生成时，空间场被连续生成或者以比较快地彼此跟随的脉冲序列生成。此类脉冲可以在约15Hz与约30Hz之间的频率范围内提供。特别地，脉冲序列可以实现激活神经或肌肉，从而诱发强直性收缩或激活。有利地，通过提高强度(场强度)和/或频率直到达到目标强度和频率(斜坡协议)来提供脉冲序列。这样一来，可以减少突然的痉挛或不适。所有这些参数都被概括在空间场的术语“时间特性”或“时间参数”下。这些时间参数可以经由输入接口手动调节或由调节机构或控制单元自动控制。
[0015]为了生成空间场而施加的电压或电流波形的参数可以影响空间场的时间特性，包括脉冲形状、振幅、宽度、极性和重复频率；脉冲串或脉冲序列的持续时间和间隔、脉冲总数以及刺激期之间的间隔和总期数尤其对场强度有影响，并判断是否可以激活目标区域或目标组织以及以何种强度或“剂量”激活目标区域或目标组织。
[0016]可以以实现肌肉结构的期望激活(激活反馈)这种方式来调整空间场的时间特性和空间分布。由此，激活反馈(信号)可能指的是指示肌肉结构激活的适当特性的信号，例如达到或超过目标值(阈值)的信号、表现出特定曲线图案或形状的信号、满足已知代表所需强度的适当目标肌肉结构激活的特定算法的信号或它们的任意组合。激活反馈(信号)可以包括特别是关于在调节机构停止变化之前应当达到的期望肌肉激活强度的反馈。适当的激活反馈信号特性可以例如由使用者经由输入接口定义或由算法检测。
[0017]如本文所使用的术语“线圈设计结构”可以是或包括至少两个线圈或至少一个锥形或以其他方式弯曲或凸起的线圈，或至少一个圆柱形或其他形式的非扁平线圈，或至少一个小的线圈，即足够小以生成尖锐电磁场的线圈，例如直径为3cm或以下的线圈。本文描述的电磁场的目标形状可以包括由空间电磁场形成的峰部。电磁场发生器也可以称为电磁场生成器。
[0018]电磁场的目标形状可以通过电磁场是局部约束的目标电场(例如，具有峰部)来实现。它可以适应于在目标区域中激活，目标区域是应该用电磁场激活的神经区域或组织区域(例如应该被激活的膈神经)，这可以例如通过电磁场中的峰部(焦点区域)来实现。目标形状一般可以是任何形状的电磁场或时间相关的电场分量，允许有效地刺激一个或多个目标神经，同时最大限度地减少周围、上方或附近组织或神经的其他非期望的协同刺激效应。峰部形状就是这种示例，因为它使焦点区域的影响最大化并使该区域之外的影响最小化。
[0019]由发生器施加到线圈的电压或电流波形的参数影响电磁场的时间特性，包括脉冲形状、振幅、宽度、极性和重复频率；脉冲串或脉冲序列的持续时间和间隔、脉冲总数以及刺激期之间的间隔和总期数尤其对场强度有影响，并判断是否可以激活目标区域或目标组织以及以何种强度或“剂量”激活目标区域或目标组织。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种刺激装置，包括：感应装置，该感应装置具有配置成能生成空间场的场发生器，传感器单元，和与所述感应装置和所述传感器单元通信的控制单元，其中所述感应装置的该场发生器配置成定位在人类或动物患者身上，使得患者的吸气肌结构能由所述空间场刺激，所述传感器单元配置成定位在人类或动物患者身上以感测来自患者或来自患者的呼吸系统的反馈，并且所述控制单元配置成能控制所述感应装置生成空间场并能从所述传感器单元接收反馈信号，其特征在于，所述控制单元配置成能评估从所述传感器单元接收的反馈信号，并且当所述反馈信号指示异常时启动所述感应装置的该场发生器。2.根据权利要求1所述的刺激装置，其中，所述传感器单元包括压力传感器以感测患者的呼吸系统的压力，并且其中呼气末正压PEEP低于预定压力阈值时为异常。3.根据权利要求1或2所述的刺激装置，其中，所述吸气肌结构包括患者的膈肌、患者的肋间外肌、患者的副吸气肌、或其组合。4.根据前述权利要求中任一项所述的刺激装置，其中，所述压力传感器单元包括气道压力传感器，并且所述反馈信号是具有气道压力分量的压力信号。5.根据权利要求4所述的刺激装置，其中，所述压力传感器单元包括食道压力传感器并且所述压力信号具有食道压力分量。6.根据权利要求4和5所述的刺激装置，其中，所述控制单元配置成能通过从所述压力信号的该气道压力分量中减去所述压力信号的该食道压力分量计算肺间压来评估所述压力信号。7.根据前述权利要求中任一项所述的刺激装置，其中，所述传感器单元包括过度通气传感器以感测患者有无过度通气，并且其中识别出存在患者过度通气时为异常。8.根据权利要求7所述的刺激装置，其中所述过度通气传感器是配置成布置在患者身上以感测患者的呼吸系统中的气流的气流传感器，指示信号是气流信号，并且所述控制单元配置成使得当根据所述气流信号确定的呼吸频率超过阈值频率时，经评估的气流信号代表过度通气。9.根据权利要求8所述的刺激装置，其中，所述阈值频率是每分钟15次或以上。10.根据权利要求1至7中任一项所述的刺激装置，其中过度通气传感器单元是二氧化碳传感器，其配置成布置在患者身上以感测患者的空气或血液中的二氧化碳水平，指示信号是二氧化碳信号，并且所述控制单元配置成使得当根据所述二氧化碳信号确定的二氧化碳水平低于二氧化碳阈值时，经评估的二氧化碳信号表示过度通气。
11.根据权利要求10所述的刺激装置，其中，所述二氧化碳阈值是22mmol/L或以下。12.根据前述权利要求中任一项所述的刺激装置，其中，所述传感器单元包括用于感测从所述呼吸系统供应给患者的气体的氧含量的传感器，并且其中氧含量低于预定氧合阈值时为异常。13.根据前述权利要求中任一项所述的刺激装置，其中，所述控制单元配置成能启动所述感应装置以使得所述场发生器生成空间场脉冲。14.根据权利要求13所述的刺激装置，其中，所述空间场脉冲具有约10Hz至约35Hz的频率。15.根据前述权利要求中任一项所述的刺激装置，其中，所述感应装置的该场发生器包括电极，并且所述场发生器所生成的空间场是电场。16.根据权利要求1至14中任一项所述的刺激装置，其中，所述感应装置的该场发生器包括线圈设计结构，并且所述场发生器所生成的空间场是电磁场。17.根据前述权利要求中任一项所述的刺激装置，其中所述感应装置包括配置成生成第二空间场的第二场发生器，所述感应装置的第二场发生器配置成定位在人类或动物患者身上，使得患者的呼气肌结构能由该第二空间场刺激，并且所述控制单元配置成能操作所述感应装置以使得所述场发生器和所述第二场发生器生成该场和第二场的协调脉冲，以协调地接连地刺激患者的吸气肌结构和患者的呼气肌结构。18.根据权利要求17所述的刺激装置，其中，所述感应装置的该第二场发生器包括第二电极，并且所述场发生器所生成的所述第二空间场是第二电场。19.根据权利要求17所述的刺激装置，其中，所述感应装置的该第二场发生器包括第二线圈设计结构，并且所述第二场发生器所生成的所述第二空间场是第二电磁场。20.根据权利要求17至19中任一项所述的刺激装置，其中，所述呼气肌结构包括患者的腹肌、患者的肋间内肌、患者的副呼气肌、或其组合。21.根据权利要求17至20中任一项所述的刺激装置，其中，所述控制单元配置成当从所述传感器单元接收到的反馈信号指示异常时停用所述感应装置的该第二场发生器以使得不生成所述第二空间场。22.根据前述权利要求中任一项所述的刺激装置，包括输入结构，该输入结构配置成设置预先限定的压力阈值和/或预先限定的氧合阈值。23.根据权利要求22所述的刺激装置，其中，所述输入结构包括用户界面。24.根据前述权利要求中任一项所述的刺激装置，包括约束装置，该约束装置配置成能在患者的呼吸系统中提供气流阻力。25.根据前述权利要求中任一项所述的刺激装置，包括启动器，该启动器配置成能手动启动所述感应装置的场发生器，从而生成所述空间场。26.根据权利要求25所述的刺激装置，其中，所述启动器包括患者可触及的按钮。27.根据前述权利要求中任一项所述的刺激装置，其中，所述感应装置的场发生器配置成定...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：斯蒂米特股份公司，
类型：发明
国别省市：