通气量充足性的检测制造技术

提供了一种用于估测患者呼吸的通气量充足性评估的自动方法。在一些实施例中，可从患者呼吸流量的测量值确定通气量直方图。基于该直方图或相关通气量数据，可检测通气不足或通气过度的发生。例如，可利用与通气量直方图相关的数据来计算峰度系数和/或偏度系数，并将其作为通气不足或通气过度的指征来估测。可对通气量直方图、例如双峰通气量直方图中峰的数量和其它特征进行评估，以检测通气量不足或充足的发生。所述检测方法可由测量呼吸空气流的专用计算机、检测装置来实施，或由基于检测通气量充足性提供呼吸疗法的呼吸治疗设备来实施。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通气量充足性的检测相关申请的交叉引用 本申请要求于2011年3月23日提交的美国临时专利申请61/466，560的申请日权益，在此以引用的方式并入该申请的内容。
本专利技术涉及用于检测呼吸通气量充足性或不足性的方法和设备，例如正常患者通气、通气过度或通气不足。
技术介绍
阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA )患者常用的一种压力治疗形式是持续气道正压通气(CPAP)，其由鼓风机(压缩机)经连接软管和面罩应用。正压可用于防止患者的气道在吸气过程中塌陷，从而预防经常性呼吸暂停或呼吸暂停低通气症及其后遗症。这种呼吸治疗设备可在治疗压力下或可变压力下供应清洁的可呼吸气体(通常是空气，含有或不含补充性氧气)，所述可变压力针对不同事件而变化，但在患者呼吸周期(即，吸气和呼气)的给定周期内保持基本恒定，或可在患者每次呼气时降低而使其感到舒适(例如，双水平呼吸机)。呼吸治疗设备通常可包括气流发生器、空气过滤器、面罩或插管、将气流发生器连接至面罩的空气传递导管、各种传感器和基于微处理器的控制器。气流发生器可包括伺服控制电机和叶轮。气流发生器还可包括阀，该阀能将空气排放至大气中，以改变传递至患者的气压，这是对电机速度控制的一种替代手段。传感器测量电机速度、气体体积流量和排出压力，例如利用差压变送器、流量传感器等。所述设备可选地包括位于空气传递回路中的加湿器和/或加热器元件。控制器可具有数据存储能力，具备或不具备集成的数据检索/传递和显示功能。 除呼吸暂停症或呼吸暂停低通气症外，压力疗法、如CPAP治疗的患者也可能遭受通气不足(hypoventilation)。可认为通气不足是持续低通气,而不是周期性暂停或呼吸暂停。通气不足这种事件可能不会被患者、医师或管理患者的师生记录或识别。在患者接受CPAP疗法时，导致通气不足的原因有多种: (a)初步诊断患者患有肥胖低通气综合征(0HS)，而正将CPAP作为一种疗法而试用。许多患者在这样治疗数月后康复。尽管夜间血氧饱和度(SpO2 )记录是鉴定疗效的标准方式，然而这种方式是昂贵而繁琐的。(b)由于潜在的疾病过程(例如，慢性阻塞性肺疾病(COPD)进展或阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)导致的OHS进展)，患者可能随时间推移而形成通气不足。(C)患者可能已接受过受限的诊断测试，而由于例如其未进入存在通气不足的睡眠状态(例如，仰卧睡眠)，因此未检测到通气不足。因此，需要研发一种用于估测或评估患者通气量的方法，该方法也可用在通气量评估设备或用于产生呼吸压力治疗的设备中。
技术实现思路
本专利技术一些实施例的第一方面是，提供用于评估通气量的方法和装置。本专利技术一些实施例的另一方面是，基于流量传感器的呼吸流量测量值，确定设备中的通气量直方图。本专利技术的另一方面是，基于通气量直方图或作为通气量直方图的函数，在呼吸治疗设备、例如持续气道正压装置中，实施对通气量充足性的检测。本专利技术的另一方面是，提供一种用于检测通气不足的方法，该方法包括以下步骤:(i)确定流量的测量值；(ii)计算来自所述流量测量值的通气量测量值；(iii)确定所述通气量测量值的可能性分布；以及(iv)分析该可能性分布，以检测通气不足。本专利技术的一些实施例涉及一种用于控制处理器，以从可呼吸气体的测得流量评估通气量充足性的方法。处理器的这一方法可包括获得表示患者呼吸的可呼吸气体流的测量值、从流量测量值推导通气量测量值、以及基于通气量测量值用处理器确定直方图。这一方法还可涉及在虚拟显示装置上显示直方图。可选地，直方图可表示通气量值在一段疗程期间内的频率分布，其中每一通气量值是在一段时间间隔内的体积测量值。所述时间间隔可以比所述疗程的时间短。可选地，时间间隔可以为分钟级，而疗程时间可以为小时级。在一些实施例中，所述方法可进一步涉及在处理器中处理与直方图相关的数据，以计算偏度系数，将该偏度系数与阈值相比较，以基于比较结果指示通气不足或通气过度。在一些例子中，所述方法还可包括在处理器中处理与直方图相关的数据，以检测直方图的多个峰，并基于所检测 的峰的数量指示存在有或不存在通气不足。在另外的例子中，所述方法还可包括在处理器中处理与直方图相关的数据，以确定峰度系数，将该峰度系数与阈值相比较，并基于比较结果指示存在有或不存在通气不足。可选地，这样的方法可进一步包括用处理器控制流量传感器对可呼吸气体流量的测量。在一些例子中，所述方法可包括对表示直方图的数据进行处理，以产生通气不足指征，该指征表示通气不足事件的发生。可选地，通气不足指征可包括概率值。所述处理可包括对直方图峰的检测。所述处理还可包括计算直方图峰之间的距离，并将该距离转化为概率空间。所述处理还可包括计算直方图峰之间的坡度。所述处理还可包括计算与该坡度相关的面积，并将该面积转化为概率空间。所述处理还可包括计算直方图的特征集，并基于对该特征集的评估而产生指征。所述特征集可包括以下中一个或多个特征:两个最高峰之间的坡度、最高峰与中心点之间的坡度、次高峰与中心点之间的坡度、两个最高峰之间的面积、最高峰与中心点之间的面积、次高峰与中心点之间的面积、形状特征、峰度值和偏度值。在一些这类例子中，所述方法可进一步涉及确定泄漏的测量值，并基于该泄漏测量值而区分直方图的通气量测量值，例如通过对直方图分区以相应地进行显示，和/或通过忽略泄漏周期对应的通气量测量值。在更多例子中，所述方法可涉及确定通气量稳定性测量值，并基于稳定性测量值来区分直方图的通气量测量值，例如通过对直方图进行分区，以相应地显示和/或忽略非稳定性周期所对应的通气量测量值。在一些例子中，对通气量稳定性测量值的确定可涉及对以下中一个或多个事件的检测:清醒期间、呼吸暂停事件、周期性呼吸事件和觉醒事件。本专利技术的一些实施例可包括通气量评估设备。该设备典型地可包括控制器，其具有至少一个处理器，以获取可呼吸气体测得流量的数据，该测得流量可归因为患者的呼吸，所述控制器进一步用于(a)从所述流量测量值推导通气量测量值，以及(b)基于通气量测量值确定直方图。在所述设备的一些实施例中，所述控制器可进一步用于在虚拟显示装置上显示直方图的图表。在这种情形中，直方图可表示在一段治疗期间内通气量值的频率分布，其中，每一通气量值可以是一段时间间隔内的体积测量值。所述时间间隔可以比所述疗程的时间短。可选地，所述时间间隔可以是分钟级，而疗程时间可以是小时级。在所述设备的一些实施例中，所述控制器还可用于处理与直方图相关的数据，以计算偏度系数，并将该偏度系数与阈值相比较，从而基于比较结果指示通气不足或通气过度的发生。可选地，所述控制器还可用于处理与直方图相关的数据，以检测直方图的多个峰，并基于所检测的峰的数量，指示存在有或不存在通气不足。所述控制器还用于处理与直方图相关的数据，以确定峰度系数，并将该峰度系数与阈值相比较，以基于比较结果指示存在有或不存在通气不足。在一些实施例中，所述设备还可包括流量传感器，且所述控制器还可利用流量控制器来控制可呼吸气体的流量。进一步地，所述设备还可包括流量发生器，其用于以高于大气压的压力向患者产生可呼吸气体。在这种情形中，所述控制器还可用于控制流量发生器，以基于对以下中一个或多个的评估而根据压力疗法产生可呼吸气体:(a)直方图，(b)直方图的多个峰，(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】2011.03.23 US 61/466,5601.用于控制处理器、以根据测得的可呼吸气体流量来评估通气量充足性的方法，所述方法包括: 评估可呼吸气体流量的测量值，该测量值表征患者的呼吸； 从所述流量测量值推导出通气量测量值；并且 基于所述通气量测量值，利用处理器确定直方图。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括在虚拟显示装置上显示所述直方图的图表。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述直方图表示通气量值在一段疗程期间内的频率分布，其中每一通气量值包括在一段时间间隔内的体积测量值，所述时间间隔比所述疗程的时间短。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述时间间隔为分钟级，所述疗程时间为小时级。5.根据以上任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括: 在处理器中处理与所述直方图相关的数据，以计算偏度系数； 将该偏度系数与阈值相比较 ；并且 基于所述比较结果，指示通气不足。6.根据以上任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括: 在处理器中处理与所述直方图相关的数据，以计算偏度系数； 将该偏度系数与阈值相比较；并且 基于所述比较结果，指示通气过度。7.根据以上任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括: 在处理器中处理与所述直方图相关的数据，以检测所述直方图的多个峰；并且 基于所检测的峰的数量，指示存在有或不存在通气不足。8.根据以上任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括: 在处理器中处理与所述直方图相关的数据，以确定峰度系数； 将该峰度系数与阈值相比较；并且 基于所述比较结果，指示存在有或不存在通气不足。9.根据以上任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括用处理器控制流量传感器对可呼吸气体流量的测量。10.根据以上任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括对表示所述直方图的数据进行处理，以产生通气不足指征，该指征表示通气不足事件的发生。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述通气不足指征包括概率值。12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述处理包括对所述直方图的峰的检测。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述处理包括计算所述直方图的峰之间的距离，并将该距离转化为概率空间。14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述处理还包括计算所述直方图的峰之间的坡度。15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述处理包括计算与所述坡度相关的面积，并将该面积转化为概率空间。16.根据权利要求10到15中任一项所述的方法，其特征在于，所述处理包括计算所述直方图的特征集，并基于对该特征集的评估而产生指征。17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述特征集包括以下中一个或多个特征:两个最高峰之间的坡度、最高峰与中心点之间的坡度、次高峰与中心点之间的坡度、两个最高峰之间的面积、最高峰与中心点之间的面积、次高峰与中心点之间的面积、形状特征、峰度值和偏度值。18.根据以上任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括确定泄漏的测量值，并基于所述泄漏测量值而区分所述直方图的通气量测量值。19.根据以上任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括确定通气量稳定性的测量值，并基于所述稳定性测量值来区分所述直方图的通气量测量值。20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，对所述通气量稳定性测量值的确定包括对以下中一个或多的检测:清醒期间、呼吸暂停事件、周期性呼吸事件和觉醒事件。21.通气量评估设备，包括: 控制器，其具有至少一个处理器，以获取表示测得的可呼吸气体流量的数据，该可呼吸气体流量是由于患者的呼吸引起的，所述控制器进一步用于(a)从流量测量值推导通气量测量值，以及(b)基于所述通气量测量值确定直方图。22.根据权利要求21所述的设备，其特征在于，所述控制器进一步用于在虚拟显示装置上显不直方图的图表。23.根据权利要求21或22所述的设备，其特征在于，所述直方图表示在一段治疗期间内通气量值的频率分布，每一通气量值包括在一段时间间隔内的体积测量值，所述时间间隔比所述疗程的时间短。24.根据权利要求23所述的设备，其特征在于，所述时间间隔为分钟级，所述疗程时间为小时级。25.根据权利要求21或22所述的设备，其特征在于，所述控制器还用于: 处理与所述直方图相关的数据，以计算偏度系数； 将所述偏度系数与阈值相比较；并且 基于所述比较结果，指示通气不足的发生。26.根据权利要求21或22所述的设备，其特征在于，所述控制器还用于: 处理与所述直方图相关的数据，以计算偏度系数； 将所述偏度系数与阈值相比较；并且 基于所述比较结果，指示通气过度的发生。27.根据权利要求21到23中任一项所述的设备，其特征在于，所述控制器还用于: 处理与所述直方图相关的数据，以检测所述直方图的多个峰；并且 基于所检测的峰的数量，指示存在有或不存在通气不足。28.根据权利要求21到24中任一项所述的设备，其特征在于，所述控制器还用于: 处理与所述直方图相关的数据，以检测所述直方图的多个峰；并且 将该峰度系数与阈值相比较；并且 基于比较结果，指示存在有或不存在通气不足。29.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里·P·亚米斯德，迪内希·拉马南，
申请(专利权)人：雷斯梅德有限公司，
类型：
国别省市：