集成到患者界面中的传感器和阀门制造技术

一种改进的患者界面组件和压力支持系统将压力传感器和阀门集成到患者界面组件中，并且在传感器和阀门之间采用闭环控制以便限制在患者在正常呼吸期间遭受到表示异常呼吸或流量负载的状况的时刻和在患者接收到变化的压力支持的时刻之间的延迟。

Sensors and valves integrated into the patient interface

A patient interface component and pressure improved support system will be integrated into the valve with the pressure sensor and the interface components, and between the sensor and the valve closed loop control is used to limit the delay between abnormal breathing or said traffic load condition in time and patients receive varying pressure support at the moment of the patients in normal breathing during the period of suffering.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】集成到患者界面中的传感器和阀门专利
本专利技术涉及气道压力支持系统，更具体地说涉及用于压力支持系统的患者界面组件，其中气流控制回路的压力传感器和阀门集成到患者界面组件中。
技术介绍
许多人在睡眠期间会遭遇呼吸失调。睡眠呼吸暂停是世界上上百万人遭遇的这种睡眠呼吸失调的普通示例。一种睡眠呼吸暂停为阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA），这是这样一种情况，其中由于气道（通常是上气道或咽管区域）阻塞而导致睡眠反复被不能呼吸中断。气道阻塞通常被认为是至少部分由于用来稳定上气道段的肌肉松弛引起，由此允许组织使得气道塌陷。另一种睡眠呼吸暂停症为中枢呼吸暂停，这是由于存在来自大脑呼吸中枢的呼吸信号的存在而导致的呼吸中止。呼吸暂停状况不论是OSA、中枢或OSA和中枢的混合都被定义为完全或接近完全呼吸中止，例如相对峰值呼吸气流减小90%或更大。患有睡眠呼吸暂停的那些患者在睡眠期间经历睡眠破碎以及间歇地完全或接近完全的通气中止，并且可能出现氧基血红素严重不饱和。这些症状在临床上会被转变为严重白天瞌睡、心率失常、肺动脉高血压、充血性心力衰竭和/或认知障碍（cognitivedysfunction）。睡眠呼吸暂停的其它结果包括右心室功能紊乱、在失眠期间以及在睡眠期间的二氧化碳滞留以及动脉氧压力持续减小。睡眠呼吸暂停患者由于这些因素而处于意外死亡的危险，以及在驾驶和/或操作可能危险的设备期间出现意外的危险增大。即使在患者没有受到完全或近乎完全气道堵塞的情况下，也已知的是，负面影响例如睡眠唤醒在只有气道部分堵塞的情况下也会出现。部分气道堵塞通常导致被称为呼吸不足的浅呼吸。呼吸不足通常定义为相对于峰值呼吸气流50%或更大的减小。其它类型的睡眠失调呼吸包括但不限于上气道阻力综合病症（UARS）和气道振动，例如咽管壁振动，通称为打鼾。因此，在对具有呼吸失调例如OSA、中枢呼吸暂停或UARS的患者进行诊断中，重要的是要精确检测到患者呼吸暂停和呼吸不足的出现。已知有这样的装置，这些装置试图检测出呼吸暂停和呼吸不足以实时地确定患者是否出现睡眠呼吸暂停症状。Dodakian的美国专利No.5,295,490、Lynn的美国专利No.5,605,151、;Karakasoglu等人的美国专利No.5,797,852、Raviv等人的美国专利No.5,961,447、Allen等人的美国专利No.6,142,950、Rapoport等人的美国专利No.6,165,133、Hadas的美国专利No.6,368,287描述了普通呼吸暂停/呼吸不足检测装置的示例。还已知的是，通过向患者气道施加连续正气压（CPAP）来治疗睡眠失调呼吸。该正压力有效地“分开”气道，由此保持通向肺部的开放通道。还已知的是，提供这样一种正压力治疗，其中输送给患者的气体压力随着患者的呼吸循环而改变，或者随着患者的呼吸努力而改变，以便提高对患者的舒适度。该压力支持技术被称为双级压力支持，其中输送给患者的吸气正气道压力（IPAP）高于呼气正气道压力（EPAP）。还已知的是，提供这样的正压力治疗，其中根据所检测到的患者状况例如患者是否正在出现呼吸暂停和/或呼吸不足来自动地调节压力。该压力支持技术被称为自滴定型压力支持，因为该压力支持装置寻求给患者提供这是与处理失调呼吸所需的压力一样高的压力。因此，通过自滴定型压力支持系统治疗患者的有效性可以在很大程度上取决于对呼吸暂停和/或呼吸不足的精确检测。在Sullivan等人的美国专利No.5,245,995、Gruenke等人的美国专利No.5,259,373、5,549,106和5,845,636、Axe等人的美国专利No.5,458,137和6,058,747、Berthon-Jones的美国专利No.5,704,345;6,029,665和6,138,675、Remmers的美国专利No.5,645,053以及Rapoport等人的美国专利No.5,335,654、5,490,502、5,535,739和5,803,066中披露了普通自滴定型压力支持系统的示例。可能除了Remmers等人的美国专利No.5645053之外，所有这些普通的压力支持系统都对患者的监控状况起作用。也就是说，一旦出现表示异常呼吸的状况，则该系统改变压力支持以处理这种情况。但是，还已知的是，已知的压力支持系统的缺点在于，在检测呼吸状况方面的延迟以及在响应于呼吸状况在治疗上改变压力支持方面的额外延迟。压力源例如CPAP机通常通过采用长柔性管与患者界面装置连接，该柔性管将流体流例如呼吸气体从压力源运送给患者界面装置。这些供气管通常直径为22毫米并且长度为6英尺。空气内的压力变化通常以每毫秒大约1英尺的速度运动，因此需要大约10毫秒穿过6英尺长的管道。在患者出现代表异常呼吸的状况时，由于该状况导致的压力变化需要大约6毫秒从患者界面传输通过6英尺的管道以便由位于压力源上的传感器检测到（由于流量负载变化在正常呼吸情况下也会出现压力变化）。虽然压力源能够非常迅速地改变其压力，但是变化的压力同样需要6毫秒从压力源沿着6英尺长的管道行进以在患者界面处被接收到。在患者身上状况开始到患者接收到变化的压力支持之间的总延迟因此大约12毫秒。该延迟由于用来调节压力的机构的系统动态而进一步增大。在目前的系统中，通过控制算法来管理刚才所述的时间延迟，该算法假设气流阻力（resistance）和（体积）柔度（compliance）的大小是恒定一致的。在这些算法中的这个假设将气流回路设计严格限制于具有相对较大横截面积的标准结构上，这提供了大体上恒定一致的气流阻力和柔度。结果是，面罩通常在鼻部附近配备有相对较大的非柔性弯管，该弯管然后与相对较大的非柔性软管连接。例如，在与6英尺软管连接的典型标准面罩和弯管中，在60LMP流量下的总阻力为5×10-3LPM/cmH2O（软管）+16.7×10-3LPM/cmH2O（面罩和弯管）=21.7×10-3LPM/cmH2O。另外，该阻力将通常只是变化大约1.5×10-3LPM/cmH2O。但是，期望能够采用改进的面罩设计，它可以由结合有非传统的气流通道的小型柔性管道代替上面标准结构限定。但是，这些特征（通过定义）将相对于气流具有高阻力，并且阻力大小在整个夜晚期间显著变化（即它门不是恒定一致的）。另外，柔软材料会具有相对较高的机械变形，这会导致气流回路中出现明显可变的体积柔度。因此需要能够使用这种改进的面罩设计的解决方案。
技术实现思路
因此，改进的患者界面组件和压力支持系统将压力传感器和阀门集成到患者界面组件中，并且在传感器和阀门之间采用了闭环控制。该结构减小了在患者经受表示在正常呼吸期间的异常呼吸或流量负载的状况的时刻和患者接受变化的压力支持的时刻之间的时间延迟，因此能够补偿在气流回路中的柔度和阻力变化，因此能够使用上述改进的面罩设计。因此，本专利技术的一个方面在于提供改进的压力支持系统和患者界面组件，它们提供了改进的治疗患者监测。本专利技术的另一个方面在于提供改进的压力支持系统和患者界面组件，它们向患者提供改进的治疗压力支持。本专利技术的另一个方面在于提供一种具有集成在其中的压力传感器和阀门的改进的患者界面组件。本专利技术的另一个方面在于提供改进的患者界面组件和压力支持系统，它们使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种患者界面组件（8），所述患者界面组件构造为与提供流体流的压力源（10）流体连通，所述患者界面组件包括：患者界面装置（20），所述患者界面装置具有形成在其中的构造为与患者呼吸道流体连通的腔室（44），所述患者界面装置构造为在所述患者界面组件被患者佩戴时定位在患者头部上；第一压力传感器（60），所述第一压力传感器构造为检测在所述腔室内的压力状况，所述第一压力传感器构造为在所述患者界面组件被患者佩戴时定位在患者头部上；阀门（64），所述阀门适于在所述患者界面组件被患者佩戴时测量在所述患者界面装置内的压力；柔性管件（20），所述柔性管件具有可变的柔度和阻力特性，并且构造为在所述患者界面组件被患者佩戴时定位在患者头部上，所述患者界面装置通过所述管件定位在所述阀门下游，其中采用闭环控制以至少基于由所述第一压力传感器检测出的压力状况来控制所述阀门并由此控制通过所述患者界面装置输送至患者的压力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.13 US 61/485,7891.一种患者界面组件(8)，所述患者界面组件构造为与提供流体流的压力源(10)流体连通，所述患者界面组件包括：患者界面装置(20)，所述患者界面装置具有形成在其中的构造为与患者呼吸道流体连通的腔室(44)，所述患者界面装置构造为在所述患者界面组件被患者佩戴时定位在患者头部上；第一压力传感器(60)，所述第一压力传感器构造为检测在所述腔室内的压力状况，所述第一压力传感器构造为在所述患者界面组件被患者佩戴时定位在患者头部上；阀门(64)，所述阀门适于在所述患者界面组件被患者佩戴时调节在所述患者界面装置内的压力，所述阀门构造为在所述患者界面组件被患者佩戴时定位在患者头部上；柔性管件，所述柔性管件具有可变的柔度和阻力特性，并且构造为在所述患者界面组件被患者佩戴时定位在患者头部上，所述患者界面装置通过所述柔性管件定位在所述阀门下游，其中采用闭环控制来至少基于由所述第一压力传感器检测出的压力状况来控制所述阀门并由此控制通过所述患者界面装置输送至患者的压力，并且其中所述阀门构造为在所述患者界面组件被患者佩戴时定位成距患者呼吸道一定距离，使得由于所述阀门的动作而导致的输送至患者的压力变化以小于1毫秒的延迟连通至患者，其中，所述第一压力传感器和所述阀门是流量控制回路的一部分，所述流量控制回路还包括位于所述阀门的与所述第一压力传感器相反的侧的第二压力传感器(66)，所述流量控制回路还包括控制器(58)，所述控制器构造为接收来自所述第一压力传感器和所述第二压力传感器的输入信号并且还构造为至少部分响应于所述输入信号而采用所述闭环控制以给所述阀门提供用于控制所述阀门的输出信号。2.如权利要求1所述的患者界面组件，其特征在于，所述柔性管件的阻力特性在所述患者界面组件的使用期间在60LPM下能够变化±100×10-3LPM/cmH2O。3.如权利要求2所述的患者界面组件，其特征在于，所述柔性管件的阻力特性在所述患者界面组件的使用期间在60LPM下能够变化±33×10-3LPM/cmH2O。4.如权利要求1所述的患者界面组件，其特征在于，所述柔性管件的柔度特性在所述患...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·S·卢奇，H·A·洛克哈特，D·W·史密斯，N·F·奥康纳，J·S·格拉斯豪，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：
国别省市：