本发明专利技术揭示了一种呼吸监测器，其包含用于在单个装置中进行多次肺功能测试且用于检测呼出气体中的一氧化氮的存在的特征。本发明专利技术还描述了一种管嘴，其允许分离吸气及呼气路径且用于在呼气到所述呼吸监测器之前针对预定物种过滤呼入及呼出气体。所述监测器进一步允许有线、无线及网络连接，且允许用于传递肺数据以及相关环境数据且使所述肺数据以及所述相关环境数据关联并显示所述数据以供患者和医护人员使用的基于云的系统。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请案的交叉参考本申请案主张以下现有申请案的优先权且与以下现有申请案有关：2014年3月7日申请的美国临时申请案第61/949,871号及2014年3月18日申请的美国临时申请案第61/955,192。包含整个书面描述及图式的此类现有申请案特此以引用方式全部并入本申请案中。
本专利技术大体涉及用于测量肺功能的监测装置，且更特定地涉及肺活量测试及一氧化氮的测试以及与监测呼吸医疗状况相关联的其它标记。
技术介绍
呼吸疾病是世界上的某些最常见的紊乱。此类呼吸疾病包含例如COPD、哮喘、囊胞性纤维症及肺纤维症的病情。例如，慢性阻塞性肺疾病(COPD)影响数百万人且是美国的大量发病率及死亡率的原因。COPD是用以描述以通常并未完全被医疗逆转的气流限制的逐步形成为特性的慢性肺疾病的术语。COPD的常见症状包含呼吸困难、气喘及慢性咳嗽。哮喘是具有类似于COPD的症状(例如，呼吸困难及气喘)但是病因不同于COPD的慢性肺疾病的另一实例。哮喘是流行的医疗护理问题；其影响美国及世界各地的数百万人。患有哮喘的约40％患者可被分类为具有中度到重度哮喘且将获益于其气道炎症的更频繁监测。虽然COPD与哮喘需要不同的治疗，但是COPD及哮喘的测试结果通常重叠。哮喘特别是以限制气流进入肺部中的过度反应气道中的炎症反应为特性。近年来，呼出的一氧化氮(eNO)的测量已被表明是评估气道炎症(具体地，在患有哮喘的受测者中)的其它肺功能测试的无创且辅助工具。因此，eNO的存在已变为气道炎症的众所周知的全球公认的生物标记。一氧化氮在细胞中是由NO合酶内源地产生且由远端肺泡中的嗜曙红细胞分泌。其产量响应于炎症细胞因子而增加(与哮喘发作期相关联)且呼出的NO被视为气道嗜曙红细胞炎症的间接测量。因此，从下气道(例如，非鼻腔气道)呼出的一氧化氮可与气道炎症的程度相关。哮喘患者在其呼出气体中具有高含量的NO。一氧化氮含量在存在临床症状之前增加，且其含量随着气道炎症消退而响应于适当的治疗下降。这两个特性使其成为管理哮喘状态的理想生物标记。出于此原因，在2011年，美国胸腔学会(ATS)发布了推荐呼出的一氧化氮的测量以用于哮喘的诊断及管理的新指导方针。当呼出气体中的一氧化氮的含量超过50ppb时，可作出哮喘的诊断。高的eNO含量还与其它炎症呼吸病情相关联。在诊断呼吸疾病时，例行地进行一系列测试。常见的肺功能测试(PFT)是肺活量测定，其测量个人的气道的阻塞。下降的最大/受迫肺部呼气速率通常表明气道阻塞。来自肺活量测试的结果可用以估计肺功能且辅助评估呼吸疾病及病情。在肺活量测试中，患者将空气强制地排出到装置中以测量一次完整呼吸中呼出的空气的量(体积)或空气速度(流量)。测量eNO的常用技术需要受测者呼气到含有NO传感器(在线)的装置中或可随后分析(离线)的贮存器中。因为eNO的浓度与流速逆相关(其中较低呼气速率允许eNO有更多时间从气道进入)，所以eNO测试需要用户以稳定流速(通常以50ml/sec)呼气。如上所述，eNO的含量(以十亿分率(ppb)测量)与健康的个人相比在哮喘患者中显著更高。虽然肺活量测试是测量气流阻塞的常见方法且可促进肺疾病的监测，但是COPD及哮喘的某些病情中的重叠结果限制了肺活量测试单独用于区分COPD与哮喘的使用。采用eNO测试、CT扫描或脉搏血氧计的额外调查研究也通常用于辅助评估肺疾病及病情。当前肺功能测试中面临诸多挑战。肺功能测试采用通常较大且需要患者待在医生办公室或医院中进行测试的装置。另外，测试需要分离的装置，因为在评估呼吸疾病及病情时，肺活量测定及eNO测试需要分离的测量协议。通常，在医院或医生办公室处的临床环境中测量NO以用于诊断目的。所述装置的购买及维护是昂贵的。最获益于常规的NO监测的患者无法常规地访问精确的NO测量设备且无法频繁地拜访其医生。因此，对于患有中度到重度哮喘的至少数百万人，需要允许每周或每天在家中进行NO监测的具成本效益装置。当前标准肺功能测试中的另一挑战是测试的精确度及效率。有效的eNO测试将为对标准测试的补充，但是缺少能够检测呼出空气中存在的微量NO(通常以十亿分率测量)的廉价传感器。另外，NO传感器需要在存在其它可能干扰气体成分(包含水及二氧化碳(CO2))时提供精确的NO测量。NO测量的另一挑战是难以区分患者呼吸中的一氧化氮(NO)及二氧化氮(NO2)。即，从患者的呼吸引入的气体通常具有NO、NO2、一氧化碳(CO)及氧气(O2)的浓度。传统的传感器通常是无法选择的或不能区分关注的两种主要NOx成分(NO及NO2)，从而导致错误读数。因此，将需要且有利地提供能够在单个装置中进行多次肺功能测试以及其它相关联的测量的精确、有效率且便携式呼吸监测器。还将需要且有利地提供进一步允许远程监测测试数据由此避免患者必须往返于医生办公室及医院的此装置。另外，将需要且有利地提供允许呼吸数据与可以有效率且易于理解的格式呈现的其它相关环境数据相关的此呼吸监测器。
技术实现思路
本专利技术涉及并有一氧化氮检测器的呼吸监测器，其中来自用户的呼出气体经由通向检测装置内的流动路径的样本入口进入检测装置。在流动路径中，一或多个湿度平衡器将流动路径中的呼吸样本的湿度与环境空气的湿度平衡以产生湿度平衡呼吸样本。流动路径中的催化剂过滤器接着接收湿度平衡样本且由NOx产生NO与NO2的已知平衡混合物。位于流动路径中的NOx传感器接着测量样本中的NOx浓度。控制器此后基于测量的NOx浓度及已知平衡来计算样本中的总NO。在本专利技术的另一方面，可在单个装置中测量一或多个呼吸功能。监测装置包括壳体，其含有位于壳体中的入口段且经配置以接收气态样本，例如从受测者肺部排放的空气。测量段经定位邻近于入口段，以及流量检测组件位于入口段内且经配置以测量进入入口段的气态样本的流速。可调气流限制组件位于流量检测组件上游。可调隔板也可位于流量检测组件下游以用于进一步引导及限制装置中的气流。至少一个气体检测传感器位于测量段中且经配置以测量入口段中接收的气态样本中所含的预定气体的存在。在本专利技术的另一方面，气体检测传感器包含经配置以检测在孔隙引导流速下的呼出NO的至少一个电化学一氧化氮(NO)传感器。装置可进一步包含经配置以执行血液流量测量的光学传感器，且还包含经配置以执行呼吸测量的加速计。如果需要，装置可进一步包含与装置集成且与传感器电子耦合的电子控制器。控制器可经配置以输入用户信息、执行程序、从传感器接收信号且将数据传输到选定网络或其它远程位置。在本专利技术的另一方面，用于监测装置的用户的管嘴允许经由专用路径通过管嘴吸入新鲜空气，且经由分离的专用路径通过管嘴呼出气体并使得呼出气体进入监测装置中。一或多种过滤剂、过滤器或过滤介质可并入到路径中的一者或两者中以准许筛选出某些气态分量，例如，NOx。在本专利技术的另一方面，肺活量及一氧化氮测量可与选定环境因素相关且以易于理解格式呈现。本文所述的装置可适应于通过有线或无线技术传送测量，且维护云中的数据以供远程监测、存取及预测分析。附图说明参考附图说明使用本专利技术的原理的实施例。图1是说明NO检测装置的一个实施例的示意图。图2到3是NO检测装置的一个实施例的布局。图4及5A说明传感器板的一个实施例。图5B说明传感器的一个实本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种设备，其包括：a.呼吸样本入口；b.呼吸流动路径，其从所述入口下游前进；c.湿度平衡器，其位于所述路径中；d.催化剂过滤器，其位于所述湿度平衡器下游的所述路径中；e.NOx传感器，其位于所述反应过滤器下游的所述路径中；以及f.控制器，其与所述反应过滤器及所述NOx传感器电通信。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.07 US 61/949,871;2014.03.18 US 61/955,1921.一种设备，其包括：a.呼吸样本入口；b.呼吸流动路径，其从所述入口下游前进；c.湿度平衡器，其位于所述路径中；d.催化剂过滤器，其位于所述湿度平衡器下游的所述路径中；e.NOx传感器，其位于所述反应过滤器下游的所述路径中；以及f.控制器，其与所述反应过滤器及所述NOx传感器电通信。2.一种监测装置，其包括：a.外壳；b.气体入口，其位于所述外壳中；c.测量段，其经定位邻近于所述入口段且与所述入口流体连通；d.流量检测组件，其位于所述入口段内；e.可调限流组件，其位于所述流量检测组件上游；f.可调隔板，其位于所述流量检测组件下游；以及g...
【专利技术属性】
技术研发人员：所罗门·森扬格，瑞安·R·利尔德，帕特里克·L·罗兹，贾迈·D·齐卡里亚，
申请(专利权)人：斯皮罗梅特里克斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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