用于非侵入性监测睡眠紊乱呼吸中呼吸参数的方法和设备技术

技术编号:8673688 阅读:146 留言:0更新日期:2013-05-08 12:47
本发明专利技术公开了一种非侵入性患者监测系统,其包括:可控流体发生器,其可操作以提供给患者用于治疗的持续气道正压通气(CPAP)或双水平压力支持,其特征在于包括呼气末压力(EEP);气流计,其可操作以产生提供给患者的指示气流或者通气的气流信号;脉搏血氧计,其设置为在治疗期间产生与患者呼吸努力相对应的呼吸努力信号;以及控制器,其可操作以命令所述可控流体发生器:(a)如果气流信号不处于正常的范围并且如果患者呼吸努力被判定为高,则增加所提供的CPAP或EEP,以及(b)如果气流计指示患者气流/通气正常,或者如果气流计指示患者气流/通气不正常但是如果脉搏血氧计指示患者呼吸努力不为高,则保持CPAP或EEP。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及监测与睡眠呼吸紊乱(SDB)有关的参数。
技术介绍
睡眠呼吸紊乱(SDB) —般被认为与阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)和潮式呼吸(CSR,Cheyne-Stokes Respiration)相关。目前有许多其它症状也被认为与SDB相关,包括例如心血管疾病、打鼾和糖尿病等。带有这些症状和SDB的患者会受益于通过一些以机械呼吸机为形式的正压通气支持对其SDB的治疗。虽然基本的鼻持续气道正压通气(CPAP)呼吸机可能不会监测其患者,但是患者通常受益于将患者作为某种控制回路的一部分来监测的装置。特别地,这些装置已知为监测压力、流体和患者努力(patient effort)。对于已知装置存在的问题是在阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)和中枢性睡眠呼吸暂停(CSA)之间存在差异。OSA预示上气道塌陷,并且可用作自动滴定算法的输入,该自动滴定算法用于在双水平装置中使用的施加的CPAP压力或呼气末压力(EEP, end-expiratorypressure).CSA可以指示过度通气,并且因而可用作自动滴定患者通气的算法的输入。显然,将呼吸暂停误归类为关闭或开放导致这些滴定算法指定的是适于患者治疗的次最佳参数。通过在已知装置中将Icm峰峰值的4Hz振荡波注入到治疗压力波形中,并且测量得到的4Hz流体来辨别阻塞性和中枢性睡眠呼吸暂停。流体与压力波形的相位差指示负荷的顺应性(compliance),其用来推导上气道是开放还是关闭的。但是,该方法对于患者来说是不舒适的,因为4Hz肯定在由患者感知的频段内。而且该方法不能给出与包括上气道变窄/关闭以及同时发生的中枢性睡眠呼吸暂停有关的事件的任何信息。在已知装置中还通过检测心原性流体(cardiogenic flow)来辨别阻塞性和中枢性睡眠呼吸暂停。心原性流体是由于肺靠近心脏在心搏过程中在肺中引起的气流。因此,在OSA过程中绝不会有任何心原性流体。类似于先前的方案,其也不能够确定是否CSA和OSA同时发生。对于已知的装置来说另一个存在的问题包括推断高患者呼吸努力。患者呼吸努力是由临床医生在包括睡眠呼吸暂停、阻塞性肺疾病以及各种限制性疾病的各种疾病中评价患者急性状态时所用的关键指标。仅管已知其价值,由于有关传感器的不便或不实用,患者呼吸努力不能广泛用作流体发生器滴定算法的输入或用作被记录的临床参数。在用于监测努力的准确性方面的“金标准”是患者需要吞咽的食管导管。可惜的是,这对于患者来说是不舒适和笨拙的,并且其在门诊部外是不实用的。已知用围绕患者胸部和腹部的呼吸带来监测努力。胸骨上切迹(suprasternal notch)努力传感器、以及EMG和ECG传感器的使用是已知的。这些技术都不适合于家庭使用。对于已知装置来说另一个存在的问题包括测量和存储血管特定参数,诸如心脏后负荷(cardiac afterload)、血管张力(vascular tone)、心率变化、通常的交感神经系统活动和/或中枢静脉压力。如果在流体发生器中能够实时获得这些参数,那么它们可用于:(a)有利于自动滴定算法以及(b)和呼吸特定参数一起被记录,从而使得医师观察长期趋势并具有更丰富的数据集来确定患者的长期治疗。对于已知装置来说又一存在的问题包括限定平均面罩压力。目标为消除OSA或上气道阻力综合症(UARS)的自动滴定CPAP算法可使用呼吸流体分析来限制上气道变窄。超过一定水平的压力在一些患者中会有害于心脏功能。同样的,低压会有利于心脏功能,但是得假设其不会导致上气道完全关闭。在自动滴定方案中希望包括心血管参数从而可以不断优化呼吸治疗(例如,CPAP压力)。这些参数可包括心脏后负荷、血管张力、心率变化、通常的交感神经系统活动和/或中枢静脉压力,如果它们能够非侵入性和便利地获得。雷斯梅德的AutoSet CS和AutoSet CS2装置特别针对有心脏疾病的患者。这些装置通过利用15cmH20的最大平均压力来解决“过高CPAP压力”的问题。 另一个已知的传感器是胸骨上切迹努力传感器。参见美国专利6,445,942(Berthon-Jones)0用于监测呼吸暂停和呼吸不足的其它已知技术在美国专利6,091,973(Colla等)和6,363,270 (Colla等)中有所描述。另一相关的是美国专利5,704,345(Berthon-Jones),其描述了在其它事件中辨别开放和关闭的气道呼吸暂停。美国专利6,484,719 (Berthon-Jones)描述了使用流体传感器的伺服呼吸机。所有这些专利的内容明确结合在此作为交叉参考。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面,呼吸机设置根据由脉搏血氧计体积描记(plethysmography)导出的参数进行调节。进行调节的呼吸机设置包括呼气压力、支持水平、上升时间(rise-time)中的一个或多个,并且可以调节呼吸机的波形。由脉搏血氧计体积描记导出的参数包括脉搏速率、努力、心脏后负荷、血管张力、心率变化、通常的交感神经系统活动以及中枢静脉压力中的一个或多个。在一种形式下,呼吸机平均治疗压力根据由脉搏血氧计体积描记导出的参数进行调整。在另一种形式下,当脉搏血氧计体积描记指示患者血管系统正变得受压迫时,减少呼吸机的平均治疗压力。根据本专利技术的第二方面,脉搏血氧计体积描记用于确定患者努力,并且患者努力信号用作反馈控制器的输入,上述控制器控制传输给患者的正压治疗。根据本专利技术的第三方面,脉搏血氧计与气流信号共同使用以辨别开放和关闭的气道呼吸暂停。根据本专利技术的第四方面,患者努力的测量值从脉搏血氧计体积描记信号导出,并且努力的测量值在伺服呼吸机中用作控制变量。当患者努力的测量值增加时,压力支持降低,而当患者努力的测量值减少时,压力支撑增加。本专利技术的另一方面涉及辨别阻塞性和中枢性睡眠呼吸暂停、推断患者高呼吸努力、测量和存储血管特定参数以及限定平均面罩压力的被动、非侵入性和便利的方法。本专利技术的另一方面还涉及空气输送系统,其包括可控流体发生器,其可操作以产生提供给患者用于治疗的加压的可呼吸气体的供应;及脉搏血氧计体积描记器,其设置为在治疗期间确定患者努力的测量值,并且提供患者努力信号以作为控制流体发生器的运转的输入。本专利技术的又一方面涉及用于治疗睡眠呼吸紊乱的方法。该方法包括提供给患者用于治疗的加压的可呼吸气体供应,在治疗阶段利用脉搏血氧计体积描记器确定患者努力的测量值并提供患者努力信号,以及基于来自患者努力信号的输入来控制加压的可呼吸气体的供应。感兴趣的参数(例如,心脏后负荷、血管张力、心率变化、和/或中枢静脉压力)可由脉搏血氧计体积描记器估算出。通常,脉搏血氧计主要用于检测Sp02和心率。一些脉搏血氧计显示为体积描记器,但是到目前为止,在体积描记器中存在的信息没有一个用作自动滴定呼吸或心血管治疗的输入。外周动脉张力(PAT,Peripheral Arterial Tone)是新的多单元指端(mult1-cell finger)体积描记系统,其具体集中于动脉张力(arterial tone)上。作为感知特征该技术可代替脉冲血氧计。脉搏传递时间(PTT)还包含关于自发活动和动脉音的信息。以用于非侵入性地监测有关患者健康疾病例如睡眠呼吸紊乱、心脏充血失败、打鼾等诊断的一个或多个参数,和/本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种非侵入性患者监测系统,包括:可控流体发生器,其可操作以提供给患者用于治疗的持续气道正压通气(CPAP)或双水平压力支持,其特征在于包括呼气末压力(EEP);气流计,其可操作以产生提供给患者的指示气流或者通气的气流信号;脉搏血氧计,其设置为在治疗期间产生与患者呼吸努力相对应的呼吸努力信号;以及控制器,其可操作以命令所述可控流体发生器:(a)如果气流信号不处于正常的范围并且如果患者呼吸努力被判定为高,则增加所提供的CPAP或EEP;以及(b)如果气流计指示患者气流/通气正常,或者如果气流计指示患者气流/通气不正常但是如果脉搏血氧计指示患者呼吸努力不为高,则保持CPAP或EEP。

【技术特征摘要】
2004.10.06 US 60/615,961;2004.11.22 US 60/629,6121.一种非侵入性患者监测系统,包括: 可控流体发生器,其可操作以提供给患者用于治疗的持续气道正压通气(CPAP)或双水平压力支持,其特征在于包括呼气末压力(EEP); 气流计,其可操作以产生提供给患者的指示气流或者通气的气流信号; 脉搏血氧计,其设置为在治疗期间产生与患者呼吸努力相对应的呼吸努力信号;以及 控制器,其可操作以命令所述可控流体发生器:(a)如果气流信号不处于正常的范围并且如果患者呼吸努力被判定为高,则增加所提供的CPAP或EEP ;以及(b)如果气流计指示患者气流/通气正常,或者如果气流计指示患者气流/通气不正常但是如果脉搏血氧计指示患者呼吸努力不为高,则保持CPAP或EEP。2.根据权利要求1所述的非侵入性患者监测系统,其中,所述脉搏血氧计进一步设置为指示静脉充血并且如果所述脉搏血氧计指示静脉充血恶化,则所述控制器进一步可操作以在CPAP或EEP已经增加之后命令所述可控流体发生器为患者恢复CPAP。3.根据权利要求1或2所述的非侵入性患者监测系统,其中,所述脉搏血氧计进一步设置为监测SpO2和心率。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的非侵入性患者监测系统,其中,患者呼吸努力是动脉血压波形中的峰峰值幅度。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的非侵入性患者监测系统,其中,当所述动脉血压波形中的所述峰峰值幅度大于IOmmHg时,患者呼吸努力为高。6.一种非侵入性患 者监测系统,包括: 可控流体发生器,其可操作以提供给患者用于治疗的包括正呼吸末压力(PEEP)的压力支持; 气流计; 脉搏血氧计,其设置为在治疗期间产生与患者呼吸努力相对应的信号;以及 控制器,其可操作以命令所述可控流体发生器: (a)如果与患者呼吸努力相对应的信号不指示关于患者的高呼吸努力,则保持包括PEEP的压力支持, (b)如果与患者呼吸努力相对应的信号指示关于患者的高呼吸努力并且所述气流计指示存在明显的呼气气流限制,则增加PEEP, (c)如果与患者呼吸努力相对应的信号指示关于患者的高呼吸努力,所述气流计指示不存在明显的呼气气流限制,并且所述气流计指示存在明显的吸气气流限制,则增加PEEP...

【专利技术属性】
技术研发人员:约翰·戴维·奥茨戴恩·查理·丘·马丁
申请(专利权)人:雷斯梅德有限公司
类型:发明
国别省市:

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