專利名稱：一種無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及治療慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)等導(dǎo)致的膈肌疲勞和阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(Obstructive sleep apneahypopnea syndrome, OSAHS),尤其涉及一種無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀。
背景技術(shù)：
COPD和OSAHS都是臨床上的常見病、多發(fā)病，且都涉及到與呼吸相關(guān)的某些骨骼肌。對CCffD患者進(jìn)行呼吸肌鍛煉可以改善其夜間的氧合作用，緩解呼吸困難和改善呼吸肌功能，同時提高其活動能力及生活質(zhì)量。體外膈肌起搏(External Diaphragm Pacemaker,EDP)就是一種較為有效的呼吸肌鍛煉方式。目前，EDP治療采用持續(xù)性2. 5Hz或IOHz電刺激復(fù)合生理頻率(40Hz)慢性電刺激，能夠很好地防治CCffD膈肌疲勞，且能夠較好地改善膈肌功能。對OSAHS患者，由于上氣道松弛、狹小引起的上氣道阻力增高是導(dǎo)致OSAHS的始發(fā)因素，而頦舌肌功能異常、舌根后墜造成上氣道狹窄又是最主要原因之一，頦舌肌的長度-張力曲線較正常人加強(qiáng)，即可以有效的重新開放上氣道而終止阻塞性呼吸事件的發(fā)生，頦舌肌肌電活性的增高可以顯著改善上氣道穩(wěn)定性。因此，改善上氣道擴(kuò)張肌肉功能成為有效、合理治療該病的關(guān)鍵。國內(nèi)有據(jù)此研發(fā)出的經(jīng)皮無創(chuàng)雙向電流脈沖刺激儀器，在監(jiān)測到睡眠中有呼吸暫停發(fā)生時可立即按初設(shè)程序給予患者電刺激以促進(jìn)頦舌肌的收縮，即刻改善通氣，終止呼吸暫停。但上述的兩種疾病有可能同時存在，被稱之為重疊綜合征。而目前分別針對該兩種疾病的治療儀功能單一，即針對一種疾病只能夠提供一種電刺激，并且上述經(jīng)皮無創(chuàng)雙向電流脈沖刺激儀器的電刺激模式系急性短期對癥治療，僅有臨時開放氣道、改善呼吸的作用，無長期治療效果，亦無法通過治療改善頦舌肌收縮能力和抗疲勞能力，更無預(yù)防呼吸暫停事件發(fā)生的作用。因此，現(xiàn)在急需一種同時針對膈肌疲勞和OSAHS的多功能電刺激治療儀。`

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀，其通過提供慢性變頻電刺激模式和急性電刺激模式，可單獨(dú)給予被監(jiān)測對象慢性變頻電刺激信號或急性電刺激信號，也可通過對被監(jiān)測對象睡眠時相關(guān)生理參數(shù)的分析儀實(shí)現(xiàn)急性電刺激信號開關(guān)/關(guān)閉的自動切換，即該治療儀不僅能夠給予患有COPD的被監(jiān)測對象的膈肌適宜的慢性變頻電刺激或急性電刺激，還可給予患有OSAHS的被監(jiān)測對象的頦舌肌適宜的慢性變頻電刺激或急性電刺激，即綜合了緩解膈肌疲勞和電刺激頦舌肌治療OSAHS的功能，解決了現(xiàn)有電刺激治療設(shè)備的功能單一的問題。本發(fā)明通過以下技術(shù)手段解決上述技術(shù)問題本發(fā)明提供了一種無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀，包括實(shí)時監(jiān)測模塊，用于實(shí)時監(jiān)測被監(jiān)測對象處于睡眠狀態(tài)時的呼吸狀況，得到睡眠參數(shù)；電刺激信號發(fā)生模塊，用于提供至少兩種電刺激模式，且當(dāng)所述被監(jiān)測對象處于非睡眠狀態(tài)時，啟動慢性變頻電刺激模式產(chǎn)生慢性變頻電刺激信號，或者當(dāng)所述被監(jiān)測對象處于睡眠狀態(tài)時，根據(jù)實(shí)時監(jiān)測得到的所述睡眠參數(shù)分析判斷所述被監(jiān)測對象的呼吸狀況是否異常，若異常，則啟動急性電刺激模式產(chǎn)生急性電刺激信號；若干非植入式經(jīng)皮電極，用于將所述慢性變頻電刺激信號傳導(dǎo)給所述被監(jiān)測對象的膈肌和/或頦舌?。换蛘邔⑺黾毙噪姶碳ば盘杺鲗?dǎo)給所述被監(jiān)測對象的膈肌和/或頦舌肌。實(shí)施本發(fā)明的有益效果本發(fā)明通過電刺激發(fā)生模塊在被監(jiān)測對象處于非睡眠狀態(tài)時，啟動慢性變頻電刺激模式產(chǎn)生慢性變頻電刺激信號，并通過非植入式經(jīng)皮電極將該慢性變頻電刺激信號傳導(dǎo)給被監(jiān)測對象的膈肌和/或頦舌肌，即通過該慢性變頻電刺激信號給予患有COPD和/或OSAHS的被監(jiān)測對象的膈肌和/或頦舌肌持續(xù)的變頻電刺激，從而促進(jìn)膈肌/頦舌肌肌纖維類型轉(zhuǎn)化，也增強(qiáng)了其收縮能力和抗疲勞能力；或者在被監(jiān)測對象處于睡眠狀態(tài)時，通過實(shí)時監(jiān)測模塊來監(jiān)測被監(jiān)測對象的呼吸狀況，且當(dāng)其呼吸狀況異常時，由電刺激發(fā)生模塊啟動急性電刺激模式產(chǎn)生急性電刺激信號，再由非植入式經(jīng)皮電極將其傳導(dǎo)給膈肌和/頦舌肌，即通過急性電刺激信號給予患有COPD和/或OSAHS的被監(jiān)測對象的膈肌即時起搏，和/或給予頦舌肌急性電刺激，使得被監(jiān)測對象可立即恢復(fù)呼吸，避免發(fā)生窒息等異常情況；即是說本發(fā)明的該無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀不僅能夠單獨(dú)給予被監(jiān)測對象的膈肌持續(xù)性的變頻電刺激、即時起搏，也能夠單獨(dú)給予被監(jiān)測對象的頦舌肌持續(xù)性的變頻電刺激或急性電刺激，還能夠同時給予被監(jiān)測對象的膈肌和頦舌肌慢性變頻電刺激治療/急性電刺激治療，即本發(fā)明的該無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀綜合了緩解膈肌疲勞和電刺激頦舌肌治療OSAHS的功能；并且本發(fā)明的無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀通過給予患有OSAHS的被監(jiān)測對象頦舌肌急性電刺激的同時，還給予其膈肌急性電刺激，使得起到輔助加強(qiáng)開放氣道、增強(qiáng)OSAHS的治療效果，即本發(fā)明的無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀集急性膈肌起搏和慢性變頻膈肌電刺激以及急性頦舌肌電刺激、慢性變頻頦舌肌電刺激等多功能為一體，既可通過急性電刺激治療終止呼吸暫停事件、糾 正缺氧，又可通過變頻電刺激治療提高膈肌和頦舌肌的收縮能力和抗疲勞能力，具有治療、預(yù)防雙重功效。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。圖1為本發(fā)明的一種無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀的一實(shí)施例的功能模塊圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。由于COPD可通過電刺激膈肌，而OSAHS可通過電刺激頦舌肌來達(dá)到治療效果，并且EDP還可以起到輔助加強(qiáng)開放氣道、增強(qiáng)OSAHS的治療效果，因此，通過將針對膈肌疲勞的膈肌起搏模式和針對OSAHS的頦舌肌電刺激模式予以整合，從而得到本發(fā)明的無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀。下面結(jié)合附圖1和具體實(shí)施例來對本發(fā)明的該無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀進(jìn)行詳細(xì)的說明。參見圖1，為本發(fā)明的一種無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀的一實(shí)施例的功能模塊圖，具體實(shí)施時，本實(shí)施例的該無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀I包括實(shí)時監(jiān)測模塊11，電刺激信號發(fā)生模塊12，以及若干非植入式經(jīng)皮電極13，其中，實(shí)時監(jiān)測模塊11，用于實(shí)時監(jiān)測被監(jiān)測對象處于睡眠狀態(tài)時的呼吸狀況，得到該被監(jiān)測對象的睡眠參數(shù)，并輸出至電刺激信號發(fā)生模塊12 ;該電刺激信號發(fā)生模塊12，用于提供至少兩種電刺激模式，該至少兩種電刺激模式包括慢性變頻電刺激模式和急性電刺激模式，且當(dāng)被監(jiān)測對象處于非睡眠狀態(tài)時，啟動慢性變頻電刺激模式產(chǎn)生慢性變頻電刺激信號，并輸出至非植入式經(jīng)皮電極13，或者當(dāng)被監(jiān)測對象處于睡眠狀態(tài)時，根據(jù)上述實(shí)時監(jiān)測模塊11實(shí)時監(jiān)測得到的睡眠參數(shù)分析判斷該被監(jiān)測對象的呼吸狀況是否為異常，若異常則啟動急性電刺激模式產(chǎn)生急性電刺激信號，并輸出至非植入式經(jīng)皮電極13 ;該非植入式經(jīng)皮電極13，用于將該電刺激信號發(fā)生模塊12所產(chǎn)生的慢性變頻電刺激信號傳導(dǎo)給被監(jiān)測對象的膈肌和/或頦舌肌，或者將該電刺激信號發(fā)生模塊12所產(chǎn)生的急性電刺激信號傳導(dǎo)給被監(jiān)測對象的膈肌和/或頦舌肌。具體實(shí)施時，本實(shí)施例中該慢性變頻電刺激信號采用持續(xù)性的
2.5Hz/10Hz復(fù)合生理頻率40Hz的脈沖串。參見圖1，本實(shí)施例中該實(shí)時監(jiān)測模塊11包括熱敏式口鼻氣流傳感器111，用于監(jiān)測被監(jiān)測對象處于睡眠狀態(tài)時的口鼻呼吸氣流，得到被監(jiān)測對象的口鼻呼吸信號；胸腹呼吸傳感器112，用于監(jiān)測被監(jiān)測對象處于睡眠狀態(tài)時的胸腹運(yùn)動，得到被監(jiān)測對象的胸腹呼吸信號；以及經(jīng)皮血氧飽和度傳感器113，用于監(jiān)測被監(jiān)測對象處于睡眠狀態(tài)時的經(jīng)皮血氧飽和度；本實(shí)施例中該實(shí)時監(jiān)測模塊11所監(jiān)測到的呼吸信號(包括口鼻呼吸信號和胸腹呼吸信號)和經(jīng)皮血氧飽和度即為睡眠參數(shù)。本實(shí)施例中只有當(dāng)被監(jiān)測對象處于睡眠狀態(tài)時，該實(shí)時監(jiān)測模塊11則實(shí)時監(jiān) 測該被監(jiān)測對象的呼吸狀況，從而獲取到睡眠參數(shù)。本實(shí)施例中實(shí)時監(jiān)測包括實(shí)時監(jiān)測處于睡眠狀態(tài)的被監(jiān)測對象初始的呼吸狀況，還包括實(shí)時監(jiān)測被監(jiān)測對象處于急性電刺激模式下的呼吸狀況。本實(shí)施例中該被監(jiān)測對象的睡眠呼吸狀況包括異常和正常；其中異常是指被監(jiān)測對象在睡眠狀態(tài)時，該被監(jiān)測對象呼吸出現(xiàn)暫停或者趨于暫停，或者被監(jiān)測對象血氧飽和度低于正常值。參見圖1，本實(shí)施例中，該若干非植入式經(jīng)皮電極13包括膈肌起搏電極131，用于接收上述電刺激信號發(fā)生模塊122所產(chǎn)生的慢性變頻電刺激信號或急性電刺激信號，并將其傳導(dǎo)給被監(jiān)測對象的膈?。活W舌肌電極132，用于接收上述電刺激信號發(fā)生模塊122所產(chǎn)生的慢性變頻電刺激信號或急性電刺激信號，并將其傳導(dǎo)給被監(jiān)測對象的頦舌肌。參見圖1，本實(shí)施例中該電刺激信號發(fā)生模塊12具體包括存儲器123、微可編程微處理器121和電刺激信號發(fā)生器122，該電刺激信號發(fā)生器122包括若干第一輸出通道和若干第二輸出通道，該第一輸出通道頦舌肌電極132電連接，第二輸出通道與膈肌起搏電極電相連；其中，存儲器123用于存儲由被監(jiān)測對象或者醫(yī)務(wù)人員預(yù)設(shè)的慢性變頻電刺激信號參數(shù)，該慢性變頻電刺激信號參數(shù)包括對應(yīng)于第一輸出通道和/或第二輸出通道的選通參數(shù)；可編程微處理器121用于提供至少兩種電刺激模式，且當(dāng)被監(jiān)測對象處于非睡眠狀態(tài)時，獲取預(yù)設(shè)的慢性變頻電刺激信號參數(shù)觸發(fā)以電刺激信號發(fā)生器122產(chǎn)生對應(yīng)的慢性變頻電刺激信號，或者當(dāng)該被監(jiān)測對象處于睡眠狀態(tài)時，根據(jù)實(shí)時監(jiān)測模塊11實(shí)時監(jiān)測得到的睡眠參數(shù)分析判斷該被監(jiān)測對象的呼吸狀況是否異常，若異常則根據(jù)實(shí)時監(jiān)測得到的睡眠參數(shù)產(chǎn)生相應(yīng)的急性電刺激信號參數(shù)，并根據(jù)該急性電刺激信號參數(shù)觸發(fā)該電刺激信號發(fā)生器122產(chǎn)生對應(yīng)的急性電刺激信號，該急性電刺激信號參數(shù)包括對應(yīng)于該第一輸出通道和/或第二輸出通道的選通參數(shù)；而該電刺激信號發(fā)生器122則用于根據(jù)預(yù)設(shè)的慢性變頻電刺激信號參數(shù)產(chǎn)生相應(yīng)的慢性變頻電刺激信號，并選通該慢性變頻電刺激信號參數(shù)中選通參數(shù)所對應(yīng)的第一輸出通道和/或第二輸出通道，再通過所述第一輸出通道和/或第二輸出通道將該慢性變頻電刺激信號輸出至對應(yīng)的頦舌肌電極132和/或膈肌起搏電極131，或者根據(jù)該可編程微處理器121產(chǎn)生的急性電刺激信號參數(shù)產(chǎn)生相應(yīng)的急性電刺激信號，并選通該急性電刺激信號參數(shù)中選通參數(shù)所對應(yīng)的第一輸出通道和/或第二輸出通道，再通過該第一輸出通道和/或第二輸出通道將該急性電刺激信號輸出至頦舌肌電極132和/或膈肌起搏電極131。本實(shí)施例中該存儲器123和可編程處理器121集成在一起，即可采用單片機(jī)的形式來實(shí)現(xiàn)，即采用單片機(jī)對電刺激模式進(jìn)行控制，智能化程度高，所有參數(shù)都實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化調(diào)節(jié)，并可通過單片機(jī)的顯示模塊進(jìn)行顯示。同時由于采用功能強(qiáng)大的單片機(jī)為控制核心，減少了外圍電路，因此大大提高了可靠性，減小了體積，通過全數(shù)字化面板調(diào)節(jié)，使用非常方便。當(dāng)然該電刺激信號發(fā)生器123也可集成在一起。在一具體實(shí)施例中，該可編程微處理器121具體包括判斷單元，用于根據(jù)實(shí)時監(jiān)測模塊11得到的睡眠參數(shù)判斷被監(jiān)測對象的呼吸狀況是否異常，得到判斷結(jié)果；觸發(fā)單元，用于當(dāng)該判斷單元的判斷結(jié)果為呼吸狀況異常時，根據(jù)該睡眠參數(shù)產(chǎn)生對應(yīng)的急性電刺激信號參數(shù)，并根據(jù)該急性電刺激信號參數(shù)觸發(fā)電刺激信號發(fā)生器122產(chǎn)生相應(yīng)的急性電刺激信號；或者當(dāng)啟動慢性變頻電刺激模式時，獲取預(yù)設(shè)的慢性變頻電刺激信號參數(shù)以觸發(fā)電刺激信號發(fā)生器122產(chǎn)生相應(yīng)的慢性變頻電刺激信號。該存儲器則包括程序存儲單元和數(shù)據(jù)存儲單元，該程序存儲單元則用于存儲整個處理過程中需要調(diào)用的各個程序，數(shù)據(jù)存儲單元則用于存儲被監(jiān)測對象或者醫(yī)務(wù)人員預(yù)設(shè)的慢性變頻電刺激信號參數(shù)；該存儲器還可包括非易失性存儲單元，用于存貯可編程微處理器121根據(jù)實(shí)時監(jiān)測得到的睡眠參數(shù)產(chǎn)生的急性電刺激信號參數(shù)，以及被監(jiān)測對象在根據(jù)該急性電刺激信號參數(shù)產(chǎn)生的急性電刺激信號下的睡眠參數(shù)。本實(shí)施例通過存儲器存儲電刺激過程中的各種參數(shù)，使其具有自動記憶功能，從而使得上次開機(jī)時設(shè)置的參數(shù)可在下次開機(jī)時自動執(zhí)行，使用更加方便。并且由于該存儲器中所存儲的處理程序等可隨時修改，從而使得電刺激信號參數(shù)例如起搏參數(shù)和脈沖波形就可以根據(jù)醫(yī)生的要求調(diào)整，無須改動硬件就可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品升級。本實(shí)施例中，該可編程微處理器121還用于當(dāng)根據(jù)實(shí)時監(jiān)測得到的睡眠參數(shù)判斷出被監(jiān)測對象呼吸狀況恢復(fù)為正常時，則控制急性電刺激模式關(guān)閉，即輸出控制信號控制電刺激信號發(fā)生器122關(guān)閉，則電刺激信號發(fā)生器122不再產(chǎn)生急性電刺激信號。本實(shí)施例中設(shè)有若干膈肌 起搏電極和若干頦舌肌電極132，電刺激信號發(fā)生器122也包括若干第一輸出通道和若干第二輸出通道，且該膈肌起搏電極131對應(yīng)于第二輸出通道，頦舌肌電極132對應(yīng)于第一輸出通道。被監(jiān)測對象可能只患有COPD和OSAHS中的一種，也可能同時患有這兩種疾病。若被監(jiān)測對象只患有C0PD，則只需給予其膈肌電刺激，因此，需要選通第二輸出通道；若被監(jiān)測對象只患有0SAHS，則只需給予其頦舌肌電刺激，因此，需要選通第一輸出通道；若被監(jiān)測對象同時患有CCffD和0SAHS，則需要同時選通第一輸出通道和第二輸出通道，即針對不同的疾病和不同的電刺激模式需要選通不同的輸出通道。因此，本實(shí)施例通過在慢性變頻電刺激信號參數(shù)和急性電刺激信號參數(shù)中設(shè)置相應(yīng)的選通參數(shù)，使得該電刺激信號發(fā)生器122可根據(jù)該選通參數(shù)來選通相應(yīng)的輸出通道。例如當(dāng)需要給予膈肌電刺激時，則電刺激信號發(fā)生器122根據(jù)該慢性變頻電刺激信號參數(shù)/急性電刺激信號參數(shù)中的選通參數(shù)選通與膈肌起搏電極131相連的第二輸出通道，并通過該第二輸出通道將慢性變頻電刺激信號/急性電刺激信號輸出給該膈肌起搏電極131。同理，當(dāng)需要給予頦舌肌電刺激時，則根據(jù)慢性變頻電刺激信號參數(shù)/急性電刺激信號參數(shù)中的選通參數(shù)選通與頦舌肌電極132相連的第一輸出通道；當(dāng)同時需要給予頦舌肌和膈肌電刺激時，則分別選通與膈肌起搏電極131相連的第二輸出通道，以及與頦舌肌電極132相連的第一輸出通道。本實(shí)施例中該慢性變頻電刺激信號參數(shù)和急性電刺激信號參數(shù)還包括對應(yīng)模式下的該電刺激信號的強(qiáng)度、方向、時間長度和周期。對于患有OSAHS的被監(jiān)測對象，EDP也可以起到輔助加強(qiáng)開放氣道、增強(qiáng)OSAHS的治療效果，即當(dāng)實(shí)時監(jiān)測模塊11監(jiān)測到其呼吸狀況異常時，在對其頦舌肌進(jìn)行急性電刺激治療外，還可同時對其膈肌進(jìn)行急性電刺激，從而在恢復(fù)被監(jiān)測對象呼吸的同時起到輔助加強(qiáng)開放氣道、增強(qiáng)OSAHS的治療效果。因此，在另一具體實(shí)施例中，當(dāng)被監(jiān)測對象處于睡眠狀態(tài)，且根據(jù)睡眠參數(shù)分析判斷出該被監(jiān)測對象的呼吸狀況異常時，該電刺激信號發(fā)生模塊12啟動急性電刺激信號模式產(chǎn)生電刺激信號同時給予被監(jiān)測對象的頦舌肌和膈肌急性電刺激信號，即可編程微處理器121用于根據(jù)該睡眠參數(shù)產(chǎn)生急性電刺激信號參數(shù)以觸發(fā)電刺激信號發(fā)生器122產(chǎn)生急性電刺激信號，該急性電刺激信號參數(shù)中的選通參數(shù)對應(yīng)于該電刺激信號發(fā)生器的第一輸出通道和第二輸出通道，而該電刺激信號發(fā)生器122則用于根據(jù)該急性電刺激信號參數(shù)產(chǎn)生對應(yīng)的急性電刺激信號，并根據(jù)該急性電刺激信號參數(shù)中的選通參數(shù)選通與頦舌肌電極相連的第一輸出通道和與膈肌電極相連的第二輸出通道，再分別通過該第一輸出通道將急性電刺激信號輸出至頦舌肌電極132，最后由該頦舌肌電極132將該急性電刺激信號傳導(dǎo)給被監(jiān)測對象的頦舌肌，同時通過該第二輸出通道將該急性電刺激信號輸出至膈肌起搏電極131，再由該膈肌 起搏電極131傳導(dǎo)給被監(jiān)測對象的膈肌。本實(shí)施例中通過同時給予被監(jiān)測對象頦舌肌和膈肌急性電刺激，使得不僅能夠恢復(fù)呼吸，同時起到輔助加強(qiáng)開放氣道、增強(qiáng)OSAHS的治療效果。本實(shí)施例的無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀通過電刺激信號發(fā)生模塊12在被監(jiān)測對象處于非睡眠狀態(tài)時，啟動慢性變頻電刺激模式產(chǎn)生慢性變頻電刺激信號，并通過非植入式經(jīng)皮電極13將該慢性變頻電刺激信號傳導(dǎo)給被監(jiān)測對象的膈肌或頦舌肌，即給予患有COPD和/或OSAHS的被監(jiān)測對象的膈肌和/或頦舌肌連續(xù)性的2. 5Hz/10Hz復(fù)合40Hz的電刺激，使其肌纖維發(fā)生有益的重構(gòu)，收縮能力和抗疲勞能力得以提高；或者在被監(jiān)測對象處于睡眠狀態(tài)時，通過實(shí)時監(jiān)測模塊11來監(jiān)測被監(jiān)測對象的呼吸狀況，且當(dāng)其呼吸狀況異常時，由電刺激信號發(fā)生模塊12啟動急性電刺激模式產(chǎn)生急性電刺激信號，再由非植入式經(jīng)皮電極13將其傳導(dǎo)給其的膈肌和/頦舌肌，即給予患有COPD和/或OSAHS的被監(jiān)測對象的膈肌和/或頦舌肌適宜的電刺激信號進(jìn)行電刺激治療，從而使得本發(fā)明的該無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀不僅能夠單獨(dú)給予被監(jiān)測對象的膈肌持續(xù)的變頻電刺激/即時起搏，也能夠單獨(dú)給予被監(jiān)測對象的頦舌肌持續(xù)的變頻電刺激/急性電刺激，還能夠同時給予被監(jiān)測對象的膈肌和頦舌肌持續(xù)的變頻電刺激/急性電刺激，即本發(fā)明的該無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀綜合了緩解膈肌疲勞和電刺激頦舌肌治療OSAHS的功能。另一方面，本實(shí)施例的該無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀還可通過同時給予患有OSAHS的被監(jiān)測對象頦舌肌和膈肌以急性電刺激信號，從而在終止呼吸暫停、恢復(fù)呼吸的同時達(dá)到預(yù)防和治療的雙重效果。綜上，本實(shí)施例的無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀集急性膈肌起搏和慢性變頻膈肌電刺激以及急性頦舌肌電刺激、變頻頦舌肌電刺激等多功能為一體，既可通過急性電刺激治療終止呼吸暫停事件、糾正缺氧，又可通過變頻電刺激治療提高膈肌和頦舌肌的收縮能力和抗疲勞能力，具有治療、預(yù)防雙重功效。下面結(jié)合工作原理和具體實(shí)施例對本實(shí)施例的該無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀進(jìn)行詳細(xì)的說明。當(dāng)被監(jiān)測對象處于非睡眠狀態(tài)時，則電刺激發(fā)生模塊12用于啟動慢性變頻電刺激模式產(chǎn)生慢性變頻電刺激信號，即可編程微處理器121用于存儲的被監(jiān)測對象或醫(yī)務(wù)人員預(yù)設(shè)的慢性變頻電刺激信號參數(shù)發(fā)送給電刺激信號發(fā)生器122以觸發(fā)其產(chǎn)生慢性變頻電刺激信號，則電刺激信號發(fā)生器122用于根據(jù)該預(yù)設(shè)的慢性變頻電刺激信號參數(shù)產(chǎn)生對應(yīng)的慢性變頻電刺激信號，并根據(jù)該慢性變頻電刺激信號參數(shù)中的選通參數(shù)選通對應(yīng)的輸出通道將產(chǎn)生的慢性變頻電刺激信號輸出至相應(yīng)的膈肌起搏電極131和/或頦舌肌電極132，再由膈肌起搏電極131和/或頦舌肌電極132將該慢性變頻電刺激信號傳導(dǎo)給被監(jiān)測對象的膈肌和/或頦舌肌。例如，當(dāng)患有COPD的被監(jiān)測對象處于非睡眠狀態(tài)，則可編程微處理器121將被監(jiān)測對象或者醫(yī)務(wù)人員預(yù)設(shè)的慢性變頻電刺激信號參數(shù)發(fā)送給電刺激信號發(fā)生器122以觸發(fā)其產(chǎn)生慢性變頻電刺激信號，該慢性變頻電刺激信號參數(shù)包括該慢性變頻電刺激信號的強(qiáng)度、方向、時間長度和周期，以及選通電刺激信號發(fā)生器122上與膈肌起搏電極131相連的第二輸出通道的選通參數(shù)；電刺激信號發(fā)生器122則根據(jù)該慢性變頻電刺激信號參數(shù)產(chǎn)生對應(yīng)的慢性變頻電刺激信號，并選通第二輸出通道，再將該慢性變頻電刺激信號輸出至該膈肌起搏電極131 ;膈肌起搏電極131則將該電刺激信號發(fā)生器122輸出的慢性變頻電刺激信號傳 導(dǎo)給被監(jiān)測對象的膈肌。而當(dāng)患有OSAHS的被監(jiān)測對象處于非睡眠狀態(tài)時，其原理與上述原理相同，不同的是，當(dāng)電刺激信號發(fā)生器122產(chǎn)生慢性變頻電刺激信號后，其通過第一輸出通道將該慢性變頻電刺激信號輸出至頦舌肌電極132，并由該頦舌肌電極132將該慢性變頻電刺激信號傳導(dǎo)給被監(jiān)測對象的頦舌肌。若當(dāng)被監(jiān)測對象同時患有COPD和OSAHS時，則該電刺激信號發(fā)生器122產(chǎn)生慢性變頻電刺激信號后，同時選通與膈肌起搏電極131相連的第二輸出通道，和與頦舌肌電極132相連的第一輸出通道，并分別通過這兩個通道將該慢性變頻電刺激信號輸出至膈肌起搏電極131和頦舌肌132，再由該膈肌起搏電極131和頦舌肌電極132分別傳導(dǎo)給被監(jiān)測對象的膈肌和頦舌肌進(jìn)行慢性變頻電刺激治療。當(dāng)被監(jiān)測對象處于睡眠狀態(tài)時，則可編程微處理器121根據(jù)實(shí)時監(jiān)測模塊11實(shí)時監(jiān)測得到的睡眠參數(shù)分析判斷該被監(jiān)測對象呼吸狀況是否異常，若異常常則啟動急性電刺激模式，即可編程微處理器121根據(jù)該實(shí)時監(jiān)測得到的睡眠參數(shù)產(chǎn)生對應(yīng)的急性電刺激信號參數(shù)，該急性電刺激信號參數(shù)包括急性電刺激模式下該急性電刺激信號的強(qiáng)度、方向、時間長度和周期，以及對應(yīng)于電刺激信號發(fā)生器122第一輸出通道和/或第二輸出通道的選通參數(shù)，電刺激信號發(fā)生器122則根據(jù)該急性電刺激信號參數(shù)產(chǎn)生對應(yīng)的急性電刺激信號，并根據(jù)上述的選通參數(shù)選通對應(yīng)的輸出通道，再將產(chǎn)生的該急性電刺激信號通過選通的輸出通道輸出至對應(yīng)的膈肌起搏電極131和/或頦舌肌電極132，最后，由膈肌起搏電極131和/或頦舌肌電極132將該急性電刺激信號傳導(dǎo)給被監(jiān)測對象的膈肌和/或頦舌?。磺耶?dāng)根據(jù)實(shí)時監(jiān)測得到的睡眠參數(shù)判斷出被監(jiān)測對象經(jīng)過急性電刺激信號進(jìn)行電刺激治療后恢復(fù)正常時，則可編程微處理器121控制急性電刺激模式關(guān)閉，即不產(chǎn)生急性電刺激信號參數(shù)觸發(fā)電刺激信號發(fā)生器122產(chǎn)生急性電刺激信號。例如，當(dāng)患有COPD的被監(jiān)測對象處于睡眠狀態(tài)時，可編程微處理器121根據(jù)實(shí)時監(jiān)測模塊11實(shí)時監(jiān)測得到的睡眠參數(shù)分析判斷該被監(jiān)測對象的呼吸狀況是否異常，若異常則根據(jù)該睡眠參數(shù)產(chǎn)生急性電刺激信號參數(shù)，該急性電刺激參數(shù)包括急性電刺激模式下的該急性電刺激信號的強(qiáng)度、方向、時間長度和周期，以及選通電刺激信號發(fā)生器122中與膈肌起搏電極131相連的第二輸出通道的選通參數(shù)；電刺激信號發(fā)生器122則根據(jù)該急性電刺激信號參數(shù)產(chǎn)生對應(yīng)的急性電刺激信號，并根據(jù)該選通參數(shù)選通與膈肌起搏電極131相連的第二輸出通道，再通過該第二輸出通道將產(chǎn)生的該急性電刺激信號輸出至該膈肌起搏電極131 ;膈肌起搏電極131則將該急性電刺激信號傳導(dǎo)給被監(jiān)測對象的膈肌。且當(dāng)經(jīng)過電刺激治療后，再次根據(jù)實(shí)時監(jiān)測得到的睡眠參數(shù)判斷出被監(jiān)測對象呼吸狀況恢復(fù)為正常時，則控制關(guān)閉急性電刺激模式。當(dāng)患有OSAHS的被監(jiān)測對象處于睡眠狀態(tài)時，其原理與上述原理相同，不同的是，當(dāng)電刺激信號發(fā)生器122產(chǎn)生急性電刺激信號后，其通過與頦舌肌電極132相連的第一輸出通道將該急性電刺激信號輸出至頦舌肌電極132，并由該頦舌肌電極132將該急性電刺激信號傳導(dǎo)給被監(jiān)測對象的頦舌肌。而當(dāng)被監(jiān)測對象同時患有COPD和OSAHS時，則該電刺激信號發(fā)生器122可將產(chǎn)生的急性電刺激信號分別通過第二輸出通道和第一輸出通道輸出給膈肌起搏電極131和頦舌肌電極132，由該膈肌起搏電極131和頦舌肌電極132同時對被監(jiān)測對象的膈肌和頦舌肌進(jìn)行電刺激治療。 在另一具體實(shí)施例中，當(dāng)患有SOAHS的被監(jiān)測對象處于睡眠狀態(tài)，且其呼吸狀況異常時，該電刺激信號發(fā)生模塊12啟動急性電刺激模式產(chǎn)生急性電刺激信號同時對被監(jiān)測對象的膈肌和頦舌肌進(jìn)行急性電刺激，即電刺激信號發(fā)生器122在根據(jù)可編程微處理器121產(chǎn)生急性電刺激信號參數(shù)生產(chǎn)急性電刺激信號，其中該急性電刺激信號參數(shù)中的選通參數(shù)對應(yīng)于電刺激信號發(fā)生器的第一輸出通道和第二輸出通道，則該電刺激信號發(fā)生器122根據(jù)該急性電刺激信號參數(shù)中的選通參數(shù)分別選通與頦舌肌電極132相連的第一輸出通道和與膈肌起搏電極131相連的第二輸出通道，并分別通過該第一輸出通道將該急性電刺激信號輸出至頦舌肌電極132，以及通過該第二輸出通道將該急性電刺激信號輸出至膈肌起搏電極131 ;再由該頦舌肌電極132將急性電刺激信號傳導(dǎo)給被監(jiān)測對象的頦舌肌進(jìn)行電刺激治療，以及由該膈肌起搏電極131將該急性電刺激信號傳導(dǎo)給被監(jiān)測對象的膈肌進(jìn)行電刺激治療。且當(dāng)經(jīng)過電刺激治療后，再次根據(jù)實(shí)時監(jiān)測得到的睡眠參數(shù)判斷出被監(jiān)測對象呼吸狀況恢復(fù)為正常時，則控制關(guān)閉急性電刺激模式。若被監(jiān)測對象只患有OSAHS時，可單獨(dú)給予頦舌肌急性電刺激，也可同時給予被監(jiān)測對象頦舌肌和膈肌急性電刺激，具體實(shí)施時，可由可編程處理器向醫(yī)務(wù)人員或者被監(jiān)測對象提供則兩種方式的選擇提示，進(jìn)而根據(jù)所選擇的方式生成相應(yīng)的急性電刺激信號參數(shù)觸發(fā)電刺激信號發(fā)生器產(chǎn)生相應(yīng)的急性電刺激信號，并根據(jù)該急性電刺激信號參數(shù)選通相應(yīng)的輸出通道輸出該急性電刺激信號。
最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本專利進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。`
權(quán)利要求
1.一種無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀，其特征在于，包括 實(shí)時監(jiān)測模塊(11)，用于實(shí)時監(jiān)測被監(jiān)測對象處于睡眠狀態(tài)時的呼吸狀況，獲取到睡眠參數(shù)； 電刺激信號發(fā)生模塊(12)，用于提供至少兩種電刺激模式，且當(dāng)所述被監(jiān)測對象處于非睡眠狀態(tài)時，啟動慢性變頻電刺激模式產(chǎn)生慢性變頻電刺激信號，或者當(dāng)所述被監(jiān)測對象處于睡眠狀態(tài)時，根據(jù)實(shí)時監(jiān)測得到的所述睡眠參數(shù)分析判斷所述被監(jiān)測對象的呼吸狀況是否異常，若異常，則啟動急性電刺激模式產(chǎn)生急性電刺激信號； 若干非植入式經(jīng)皮電極(13)，用于將所述慢性變頻電刺激信號傳導(dǎo)給所述被監(jiān)測對象的膈肌和/或頦舌?。换蛘邔⑺黾毙噪姶碳ば盘杺鲗?dǎo)給所述被監(jiān)測對象的膈肌和/或頦舌肌。
2.如權(quán)利要求1所述的無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀，其特征在于，所述非植入式經(jīng)皮電極(13)包括 膈肌起搏電極(131)，用于接收所述電刺激信號發(fā)生模塊(12)所產(chǎn)生的慢性變頻電刺激信號或者急性電刺激信號，并傳導(dǎo)給所述被監(jiān)測對象的膈肌； 頦舌肌電極(132)，用于接收所述電刺激信號發(fā)生模塊(12)所產(chǎn)生的慢性變頻電刺激信號或者急性電刺激信號，并傳導(dǎo)給所述被監(jiān)測對象的頦舌肌。
3.如權(quán)利要求2所述的無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀，其特征在于，當(dāng)患有OSAHS的被監(jiān)測對象處于睡眠狀態(tài)，且根據(jù)實(shí)時監(jiān)測得到的所述睡眠參數(shù)判斷出患有OSAHS的所述被監(jiān)測對象呼吸狀況異常時， 所述電刺激信號發(fā)生模塊(12)用于啟動急性電刺激模式產(chǎn)生急性電刺激信號，并輸出至所述頦舌肌電極(132)和所述膈肌起搏電極(131)； 所述頦舌肌電極(132)用于將所述急性電刺激信號傳導(dǎo)給所述被監(jiān)測對象的頦舌??；同時，所述膈肌起搏電極(131)用于將所述急性電刺激信號傳導(dǎo)給所述被監(jiān)測對象的膈肌。
4.如權(quán)利要求3所述的無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀，其特征在于，所述電刺激發(fā)生模塊(12)還用于當(dāng)根據(jù)所述睡眠參數(shù)判斷出急性電刺激模式下的所述被監(jiān)測對象的呼吸狀況恢復(fù)為正常時，關(guān)閉所述急性電刺激模式。
5.如權(quán)利要求3所述的無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀，其特征在于，所述電刺激信號發(fā)生模塊(12)包括存儲器、可編程微處理器(121)和電刺激信號發(fā)生器(122)，所述電刺激信號發(fā)生器(122)包括若干第一、二輸出通道，所述第一、二輸出通道分別與所述頦舌肌電極和所述膈肌起搏電極電連接，其中， 所述存儲器用于存儲預(yù)設(shè)的慢性變頻電刺激信號參數(shù)；所述慢性變頻電刺激信號參數(shù)包括對應(yīng)于所述第一輸出通道和/或第二輸出通道的選通參數(shù)； 所述可編程微處理器(121)，用于提供至少兩種電刺激模式，且當(dāng)所述被監(jiān)測對象處于非睡眠狀態(tài)時，獲取預(yù)設(shè)的慢性變頻電刺激信號參數(shù)以觸發(fā)所述電刺激信號發(fā)生器產(chǎn)生相應(yīng)的慢性變頻電刺激信號；或者當(dāng)所述被監(jiān)測對象處于睡眠狀態(tài)時，根據(jù)實(shí)時監(jiān)測得到的所述睡眠參數(shù)分析判斷所述被監(jiān)測對象的呼吸狀況是否異常，若異常，則根據(jù)實(shí)時監(jiān)測得到的所述睡眠參數(shù)生成急性電刺激信號參數(shù)以觸發(fā)所述電刺激信號發(fā)生器產(chǎn)生相應(yīng)的急性電刺激信號；所述急性電刺激信號參數(shù)包括對應(yīng)于所述第一輸出通道和/或第二輸出通道的選通參數(shù)； 所述電刺激信號發(fā)生器(122)，用于根據(jù)該預(yù)設(shè)的慢性變頻電刺激信號參數(shù)產(chǎn)生對應(yīng)的慢性變頻電刺激信號，并選通所述慢性變頻電刺激參數(shù)中選通參數(shù)所對應(yīng)的第一輸出通道和/或第二輸出通道，再通過所述第一輸出通道和/或第二輸出通道將所述慢性變頻電刺激信號輸出至對應(yīng)的頦舌肌電極(132)和/或膈肌起搏電極(131);或者根據(jù)所述急性電刺激信號參數(shù)產(chǎn)生對應(yīng)的急性電刺激信號，并選通所述急性電刺激信號參數(shù)中選通參數(shù)所對應(yīng)的第一輸出通道和/或第二輸出通道，再通過所述第一輸出通道和/或第二輸出通道將所述急性電刺激信號輸出至對應(yīng)的頦舌肌電極(132)和/或膈肌起搏電極(131)。
6.如權(quán)利要求5所述的無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀，其特征在于，當(dāng)患有OSAHS的被監(jiān)測對象處于睡眠狀態(tài)，且根據(jù)實(shí)時監(jiān)測得到的所述睡眠參數(shù)分析判斷患有OSAHS的所述被監(jiān)測對象的呼吸狀況異常時， 所述可編程微處理器(121)用于在根據(jù)實(shí)時監(jiān)測得到的所述睡眠參數(shù)產(chǎn)生相應(yīng)的急性電刺激信號參數(shù)以觸發(fā)所述電刺激信號發(fā)生器(122)產(chǎn)生相應(yīng)急性電刺激信號；所述急性電刺激信號參數(shù)中的選通參數(shù)對應(yīng)于所述電刺激信號發(fā)生器的第一輸出通道和第二輸出通道； 所述電刺激信號發(fā)生器(122)根據(jù)所述急性電刺激信號參數(shù)產(chǎn)生相應(yīng)的急性電刺激信號，并選通所述急性電刺激信號參數(shù)中選通參數(shù)所對應(yīng)的第一輸出通道和第二輸出通道，再通過所述第一輸出通道將所述急性電刺激信號輸出至所述頦舌肌電極(132)，同時，通過所述第二輸出通道將所述急性電刺激信號輸出至膈肌起搏電極(131)。
7.如權(quán)利要求6所述的無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀，其特征在于，所述可編程微處理器包括 判斷單元，用于根據(jù)所述實(shí)時監(jiān)測模塊(11)實(shí)時監(jiān)測得到的睡眠參數(shù)判斷所述被監(jiān)測對象的呼吸狀況是否異常，得到判斷結(jié)果； 觸發(fā)單元，用于當(dāng)所述判斷單元的判斷結(jié)果為呼吸狀況異常時，根據(jù)所述睡眠參數(shù)產(chǎn)生急性電刺激信號參數(shù)以觸發(fā)所述電刺激信號發(fā)生器(122)產(chǎn)生相應(yīng)的急性電刺激信號；和/或當(dāng)啟動慢性變頻電刺激模式時，獲取所述預(yù)設(shè)的慢性變頻電刺激信號參數(shù)觸發(fā)所述電刺激信號發(fā)生器(122)產(chǎn)生相應(yīng)的慢性變頻電刺激信號。
8.如權(quán)利要求6所述的無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀，其特征在于，所述存儲器還用于存儲所述急性電刺激信號參數(shù)，以及實(shí)時監(jiān)測得到的，根據(jù)所述急性電刺激信號參數(shù)產(chǎn)生的急性電刺激信號下被監(jiān)測對象的睡眠參數(shù)。
9.如權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀，其特征在于，所述實(shí)時監(jiān)測模塊(11)包括 熱敏式口鼻氣流傳感器(I 11)，用于監(jiān)測被監(jiān)測對象處于睡眠狀態(tài)時口鼻呼吸氣流，得到被監(jiān)測對象的口鼻呼吸信號，并輸出至所述電刺激信號發(fā)生模塊(12)； 胸腹呼吸傳感器(112)，用于監(jiān)測被監(jiān)測對象處于睡眠狀態(tài)時的胸腹運(yùn)動，得到被監(jiān)測對象的胸腹呼吸信號，并輸出至所述電刺激信號發(fā)生模塊(12)； 經(jīng)皮血氧飽和度傳感器(113)，用于監(jiān)測被監(jiān)測對象處于睡眠狀態(tài)時的經(jīng)皮血氧飽和度，并輸出至所述電刺激信號發(fā)生模塊(12)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀，包括用于監(jiān)測呼吸狀況實(shí)時監(jiān)測模塊，用于實(shí)時監(jiān)測被監(jiān)測對象處于睡眠狀態(tài)時的呼吸狀況，獲取睡眠參數(shù)；電刺激信號發(fā)生模塊，用于提供至少兩種電刺激模式；非植入式經(jīng)皮電極，用于將所述慢性變頻電刺激信號傳導(dǎo)給被監(jiān)測對象的膈肌或頦舌?。换?qū)⑺黾毙噪姶碳ば盘杺鲗?dǎo)給被監(jiān)測對象的膈肌或頦舌肌。本發(fā)明的該無創(chuàng)經(jīng)皮變頻電刺激多功能呼吸治療儀集急性膈肌起搏和慢性變頻膈肌電刺激以及急性頦舌肌電刺激、慢性變頻頦舌肌電刺激等多功能為一體，具有治療、預(yù)防雙重功效。
文檔編號A61N1/36GK103055417SQ20121059226
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者劉剛, 孫力軍, 劉熙 申請人:中國人民解放軍第三軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院