用于改善cpap舒適性的方法和裝置制造方法
【專利摘要】一種低成本CPAP裝置，其中一旦檢測(cè)到從吸氣轉(zhuǎn)變到呼氣，將送風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)斷電使其慣性轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)患者面具（或者使用任何其它的接口）中的壓力在呼氣過程中達(dá)到最小壓力水平時(shí)，電動(dòng)機(jī)再次通電并且控制其速度，從而將壓力控制在適合呼氣的水平。一旦檢測(cè)到從呼氣轉(zhuǎn)變到吸氣，增大電動(dòng)機(jī)速度，從而在患者面具中提供適合吸氣的更高壓力。
【專利說明】用于改善CPAP舒適性的方法和裝置
[0001]本申請(qǐng)是2004年6月18日提交的發(fā)明名稱為“用于改善CPAP舒適性的方法和裝置”的201110045661.2號(hào)中國發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0002]本申請(qǐng)要求2003年6月20日提交的澳大利亞臨時(shí)申請(qǐng)N0.AU2003903138作為外國優(yōu)先權(quán)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種在正壓力作用下將供給的空氣輸送給患者從而治療睡眠呼吸紊亂的方法和裝置。特別地，本發(fā)明涉及一種可以提供平滑而舒適的壓力-時(shí)間波形的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0004]由于Sullivan發(fā)明了鼻部的持續(xù)呼吸道正壓(鼻部CPAP)裝置用以治療梗阻性睡眠呼吸暫停(OSA)以及其 他形式的睡眠呼吸紊亂(SDB)，如在美國專利號(hào)4，944, 310中所講的，引出許多的研究工作以改善該裝置的舒適度。其中一個(gè)方面是提高患者接觸面的舒適度，例如提供了由ResMed Limited制造的MIRAGE?和ULTRA MIRAGE ?面具。提供更舒
適患者接觸面的另一個(gè)方面是使得在正壓作用下由送風(fēng)機(jī)所提供空氣的波形更舒適。
[0005]有些低成本的CPAP送風(fēng)機(jī)裝置，例如ResMed Limited的S7?裝置，在患者的呼吸周期中始終是在大致固定的正壓作用下提供空氣，例如15cmH20。送風(fēng)機(jī)包括電動(dòng)機(jī)和風(fēng)扇，其構(gòu)造可以將根據(jù)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度預(yù)先確定的特定壓力輸送到患者的接口，例如面具。當(dāng)患者在這樣的系統(tǒng)中吸入氣體時(shí)，面具中的壓力會(huì)有少量減小。當(dāng)患者呼氣氣體時(shí)，面具中的壓力會(huì)有少量增加。面具中壓力的這種起伏被稱為“振蕩”。其他送風(fēng)機(jī)在壓力控制器中使用了反饋裝置，用來平衡患者對(duì)面具壓力的作用從而減少振蕩。這樣的裝置在澳大利亞目前的零售價(jià)格為大約1000澳元。
[0006]另外一組CPAP裝置，例如ResMed的AUTOESET? SPIRIT?裝置，可以監(jiān)控患者并
確定出輸送給患者的適當(dāng)?shù)腃PAP設(shè)置，其壓力在整個(gè)夜晚的過程中都可以變化，例如，在患者睡眠的初始階段輸送15cmH20，而在夜里較晚的時(shí)候增大到20cmH20。要根據(jù)呼吸的具體情況和嚴(yán)重程度確定壓力的變化，例如流動(dòng)限制和打鼾。這樣的裝置在澳大利亞目前的零售價(jià)格為大約2000澳元。
[0007]雙水平的CPAP裝置，例如ResMed VPAP^的產(chǎn)品，在呼吸周期的吸氣過程中為患者的面具提供了較高的壓力，例如10-20cmH20，并在呼吸周期的呼氣過程中為患者的面具提供了較低的壓力，例如4-10cmH20。裝置控制周期和患者呼吸周期之間不相配會(huì)導(dǎo)致患者不舒適。當(dāng)裝置從較高壓力向較低壓力變換的時(shí)候，使電動(dòng)機(jī)制動(dòng)。當(dāng)裝置從較低壓力向較高壓力變換的時(shí)候，使電動(dòng)機(jī)加速。根據(jù)裝置的設(shè)定，可以要求裝置在50-100ms的時(shí)間內(nèi)壓力變換5-18cmH20。為了獲得這種變化，峰值電力負(fù)載可以在60-90W的范圍之內(nèi)。由于VPAP#裝置要求低慣性和峰值負(fù)載，需要較大的并且成本較高的電源。這樣的裝置根據(jù)其特性設(shè)置在澳大利亞目前的零售價(jià)格為大約3，500-7, 500澳元。
[0008]美國專利N0.6，345，619 (Finn)敘述了一種CPAP，它在裝置控制周期的吸氣和呼氣之間變換過程中所提供的空氣壓力是在IPAP (吸氣呼吸道正壓)和EPAP (呼氣呼吸道正壓)壓力的中間ο 美國專利 N0.6, 484, 719 (Berthon-Jones)和 6, 532, 957 (Berthon-Jones)敘述的裝置提供了根據(jù)波形模板的靜壓支撐裝置。美國專利N0.6，553，992(Berthon-Joneset al.)敘述了一種通風(fēng)器，其伺服控制器通過調(diào)整壓力波形和壓力調(diào)制振幅的曲線而調(diào)整支撐的程度，當(dāng)伺服控制器通過增大壓力調(diào)制振幅而增大支撐的程度時(shí)，會(huì)逐漸產(chǎn)生更多矩形的并使之更有效的壓力波形；當(dāng)伺服控制器通過降低壓力調(diào)制振幅而降低支撐的程度時(shí)，會(huì)逐漸產(chǎn)生更多平滑的并使之更舒適的壓力波形。所有這些專利的內(nèi)容都在這里結(jié)合作為參考。
[0009]CPAP和VPAP裝置是機(jī)械通風(fēng)器。通風(fēng)器已經(jīng)被分為(Chatburn, Principles andPractice of Mechanical Ventilation, MJ Tobin> McGraw Hill 編輯，1994, CH.2)壓力、容量或流量控制器中的任何一種。每種情況下，通風(fēng)器控制著輸送給患者的空氣壓力隨時(shí)間變化、空氣容量隨時(shí)間變化、或者空氣流量隨時(shí)間變化。許多種這樣的裝置可以被編程從而輸送不同的波形，例如脈沖(矩形)的、指數(shù)的、斜坡的和正弦曲線的。對(duì)實(shí)際輸送給患者的波形形狀產(chǎn)生影響的，是患者呼吸系統(tǒng)的柔順性和抵抗性，還有他呼吸的作用力，以及機(jī)構(gòu)的限制，例如送風(fēng)機(jī)的動(dòng)量和傳播延遲等。
[0010]西門子伺服通風(fēng)器900B是靠壓縮空氣產(chǎn)生動(dòng)力的通風(fēng)器，使用類似剪刀的閥控制吸氣流動(dòng)的方式(McPherson&Spearman, Respiratory Therapy Equipment, TheC.V.Mosby Company, 1985,第 469-474 頁)。
[0011]通風(fēng)器的構(gòu)造是當(dāng)壓力、容量、流量或時(shí)間中的某一項(xiàng)達(dá)到預(yù)定值的時(shí)候，就輸送吸氣波形。將感興趣的變量當(dāng)作是初始的或啟動(dòng)的變量。時(shí)間和壓力啟動(dòng)也一樣。PuritanBennett7200a通風(fēng)器是流量啟動(dòng)。Dr&ger Babylog通風(fēng)器是容量啟動(dòng)。Infrasonics StarSync模塊可以靠胸壁運(yùn)動(dòng)將Infant Star通風(fēng)器啟動(dòng)。通風(fēng)器的吸氣周期結(jié)束是由于有些變量達(dá)到了預(yù)定值。進(jìn)行測(cè)量并用來結(jié)束吸氣的變量被稱為周期變量。以時(shí)間和容量作為周期變量的通風(fēng)器也是已知的。
[0012]許多通風(fēng)器提供了呼氣結(jié)束正壓(PEEP)。這些通風(fēng)器中有些使用了閥(PEEP閥)使得PEEP可以變化。有些裝置，例如Ernst et al.在美國專利N0.3，961，627中所講的，在一個(gè)呼吸循環(huán)中提供了壓力和流量控制相結(jié)合?？刂浦芷诒环肿魉膫€(gè)相位I，II，III和IV。呼吸周期和控制周期在時(shí)間上沒必要一起下落；然而，控制周期的相位I和II大致對(duì)應(yīng)著吸氣，而控制周期的相位III和IV大致對(duì)應(yīng)著呼氣。相位I，III和IV是壓力調(diào)節(jié)，而相位II是流量調(diào)節(jié)。醫(yī)生可以靠三個(gè)控制元素選擇壓力過程，靠呼氣壓力減小、拐點(diǎn)、以及最終的呼氣壓力。在相位III中，壓力從相位II結(jié)束測(cè)量的壓力值開始根據(jù)固定的壓力減小率dP/dt繼續(xù)變化。當(dāng)在相位III中測(cè)量的壓力達(dá)到拐點(diǎn)時(shí)，壓力接下來線性變化為固定的最終的呼氣壓力。呼氣部分從拐點(diǎn)到呼吸周期結(jié)束表示為相位IV。在呼氣中壓力的線性變化過程表示一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，但是也可以用其他的壓力曲線過程取代，例如指數(shù)曲線。
[0013]自發(fā)呼吸的患者至少會(huì)產(chǎn)生一些作用力進(jìn)行呼吸，但是并不充分?；颊叩暮粑芷诤屯L(fēng)器的呼吸周期之間缺乏同步性會(huì)導(dǎo)致患者不舒適。
[0014] 在成比例輔助通風(fēng)(PAV)中，如Magdy Younes所述的,通風(fēng)器產(chǎn)生的壓力與患者的作用力成比例；患者的牽引越多，機(jī)器產(chǎn)生的壓力越高。通風(fēng)器只起到放大患者作用力的作用，而沒有向目標(biāo)強(qiáng)加任何通風(fēng)或壓力?？梢岳斫釶AV的目的是使患者可以舒適地獲得他或她的控制系統(tǒng)認(rèn)為適合的任何的通風(fēng)和呼吸方式。在美國專利N0.5，044, 362、5，107，830,5, 540，222 和 5，884，662 中也敘述了 PAV 系統(tǒng)。
[0015]在美國專利N0.5，044, 362中，Younes敘述了如下方式工作的系統(tǒng):
[0016](a)吸氣的流量:當(dāng)管路中的速度傳感器輸出部分的高頻組件進(jìn)行濾波時(shí)，留下的信號(hào)與在呼吸道中獨(dú)立測(cè)量的流量非常相符。因此線路中的速度信號(hào)通過了低通濾波器，而最后的信號(hào)被用作通風(fēng)器的指令信號(hào)，直到產(chǎn)成的壓力與吸氣流量成比例，這被稱為提供了阻力輔助。增益控制可以選擇輔助的大小。在實(shí)踐中，流量信號(hào)永久連接著加法放大器，并且設(shè)定了最小增益以補(bǔ)償線路中的阻力。當(dāng)需要較大輔助來補(bǔ)償患者自身的阻力時(shí)，就加大增益。
[0017](b)吸氣的容量:可以結(jié)合與吸氣流量相關(guān)的信號(hào)從而測(cè)量吸氣容量。將與壓力成比例的信號(hào)減去從而使得活塞室壓縮。根據(jù)波義耳法則，被減去的壓力信號(hào)的大小由系統(tǒng)的氣體容量作用。當(dāng)最終的信號(hào)選擇路徑通向加法放大器時(shí)，通風(fēng)器單元與吸氣量成比例地增大壓力。再次獲得的輔助的大小可以由增益裝置控制。
[0018](c)斜坡產(chǎn)生器:這個(gè)工作模式可以讓通風(fēng)器單元起作用而不需考慮患者的作用力，并且提供了被控制的通風(fēng)器。要啟動(dòng)該功能可以靠操作者轉(zhuǎn)動(dòng)開關(guān)從而將該功能的產(chǎn)生器置入電路之中。或者，可以準(zhǔn)備好斜坡產(chǎn)生器，如果在某段時(shí)間患者自發(fā)呼吸失敗就自動(dòng)選擇路徑通向加法放 大器。
[0019](d)D.C.輸出:由偏差放大器提供的可調(diào)節(jié)的DC輸出也選擇路徑通向加法放大器，從而最終產(chǎn)生連續(xù)的壓力。
[0020]美國專利N0.5，535，738 (Estes et al.)敘述了另一中 PAV 裝置。
[0021]例如Puritan_Bennett7200a的支持生命的通風(fēng)器可以非常精確的控制輸送給患者的空氣的壓力、容量和流量比率。然而這種支持的生命通風(fēng)器對(duì)于家庭用于治療睡眠呼吸紊亂太過昂貴，成本的范圍為50，000到100，000澳元。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種低成本的CPAP裝置，它提供了用于治療睡眠呼吸紊亂的更舒適空氣波形。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種低成本的用于治療睡眠呼吸紊亂的CPAP裝置，它在呼氣過程中提供降低的氣壓。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種低成本的用于治療睡眠呼吸紊亂的CPAP裝置，它在呼氣過程中將氣壓從第一水平降低到第二水平，第二水平不低于預(yù)定限值。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種控制由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的送風(fēng)機(jī)形成的壓力的方法，包括的步驟有:當(dāng)送風(fēng)機(jī)形成的壓力超出臨界值時(shí)使電動(dòng)機(jī)慣性轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種CPAP裝置，它在裝置控制周期的吸氣部分過程中提供第一正壓力的空氣，在裝置控制周期的呼氣部分過程中提供第二正壓力的空氣，并且提供在控制循環(huán)的吸氣與呼氣部分之間平穩(wěn)變化的壓力波形。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種CPAP裝置，包括電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)速度控制器、葉輪(如在本文中使用的，葉輪是靠電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)從而進(jìn)行送氣的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu))、蝸殼、流量傳感器、控制器、空氣輸送管和患者接觸面，其中:
[0028](i)在控制循環(huán)的吸氣部分中，CPAP裝置適合于在患者接觸面中提供第一正壓力的空氣；
[0029](ii)流量傳感器適合于測(cè)量通過空氣輸送管的空氣流動(dòng)率；
[0030](iii)壓力傳感器適合于測(cè)量患者接觸面中的空氣壓力；
[0031](iv)控制器適合于檢測(cè)來自流量傳感器的表示患者呼吸周期呼氣部分開始的信號(hào);
[0032](V) —旦檢測(cè)到呼吸周期的呼氣部分開始，控制器適合于指示電動(dòng)機(jī)速度控制器使電動(dòng)機(jī)慣性轉(zhuǎn)動(dòng)，直到患者接觸面中的壓力降到預(yù)定水平，其后控制器指示電動(dòng)機(jī)控制器控制電動(dòng)機(jī)的速度，以輸送第二正壓力的空氣；并且
[0033](Vi)—旦檢測(cè)到呼吸暫停或者患者呼吸周期的吸氣部分開始，控制器適合于指示電動(dòng)機(jī)速度控制器將電動(dòng)機(jī)加速，直到患者接觸面中的壓力達(dá)到患者接觸面的第一正壓力。
[0034]本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供一種具有低慣性電動(dòng)機(jī)的CPAP裝置。根據(jù)這一方面，電動(dòng)機(jī)的慣性要足夠低，使得電動(dòng)機(jī)可以從輸送第一壓力水平的第一速度慣性轉(zhuǎn)動(dòng)，直到呼氣周期結(jié)束前達(dá)到第二預(yù)定壓力水平。根據(jù)這一方面，電動(dòng)機(jī)的慣性要足夠低，使得到第二預(yù)定壓力水平的減速率相 對(duì)于典型的呼氣周期更快。優(yōu)選地，電動(dòng)機(jī)和/或葉輪的慣性小于13，600g._2。最終結(jié)果是制造用于治療睡眠呼吸紊亂的低成本的CPAP裝置，通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的送風(fēng)機(jī)向患者的呼吸道提供所需壓力的空氣，其中在呼氣過程中通過使電動(dòng)機(jī)慣性轉(zhuǎn)動(dòng)而使壓力從高水平降低到低水平。
[0035]在本發(fā)明的另一方面，第一壓力水平是根據(jù)諸如美國專利N0.5，704，345所述的自動(dòng)算法而確定。
[0036]本發(fā)明的另一方面是提供CPAP裝置，具有可以輸送更舒適空氣波形的電動(dòng)機(jī)。
[0037]本發(fā)明的另一方面是提供一種具有最大壓降的CPAP舒適模式。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的CPAP裝置；
[0039]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置的特性曲線，其中使用了慣性轉(zhuǎn)動(dòng)減慢電動(dòng)機(jī)；
[0040]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置的特性曲線，其中使用了制動(dòng)和慣性轉(zhuǎn)動(dòng)的
結(jié)合；
[0041]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置的特性曲線，其中33%工作周期使用了制動(dòng)；
[0042]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置的特性曲線，其中使用了負(fù)峰值檢測(cè)以確定增大壓力的時(shí)間；
[0043]圖6a_d示出了適于與根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置一起使用的下蝸殼的不同視圖；
[0044]圖7a_f示出了適于與根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置一起使用的上蝸殼的不同視圖；
[0045]圖8a_d示出了適于與根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置一起使用的上蝸殼的另外視圖；[0046]圖9a_c示出了適于用在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置中的電動(dòng)機(jī)和葉片組件；
[0047]圖10示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置的特性曲線，其中CPAP壓力設(shè)定為15cmH2O,而減少的水平為3cm H2O,上面的曲線表示流量，下面的曲線表示壓力，每個(gè)水平柵格對(duì)應(yīng)大約I秒；以及
[0048]圖11具有與圖10的水平和垂直刻度相同，表示與圖10類似的視圖，但是CPAP壓力設(shè)定為IOcm H2O0
【具體實(shí)施方式】
[0049]圖1示出了根據(jù)我們發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的裝置。無刷電動(dòng)機(jī)10具有安裝在其上的葉輪12。葉輪12駐留在蝸殼36中。電動(dòng)機(jī)10受電動(dòng)機(jī)控制器24 (適合的控制器包括TMS320LC2402或者M(jìn)C33035IC)控制。電動(dòng)機(jī)包括傳感器32、34，分別提供表示電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度和電流的信號(hào)。當(dāng)給電動(dòng)機(jī)繞組通電的時(shí)候，葉輪旋轉(zhuǎn)。空氣通過葉輪的入口吸入并獲得動(dòng)量。當(dāng)空氣離開葉輪進(jìn)入蝸殼時(shí)，它改變速度并增大壓力?？諝怆x開蝸殼，分別經(jīng)過流量和壓力傳感器28、30 (例如SMI5652-003流量傳感器和SMI5652-003或MPX2010壓力傳感器)到達(dá)空氣輸送管道16 (例如，由Smooth-bor Plastics制造的),該管道接下來連接著患者接觸面18,在圖中所示實(shí)施例中是鼻部面具,例如ResMed Limited制造的M I RAGH^和ULTRA MIRAGE ?面具。也可以使用其他形式的患者接觸面，例如整個(gè)臉部的面具、鼻叉和鼻墊。
[0050]流量和壓力傳感器28、30向微控制器14提供數(shù)據(jù)。適合的控制器包括HITACHISH7032/34的32位RISC裝置，具有2_20MHz的時(shí)鐘頻率，8比10位的A-D轉(zhuǎn)換器和不同輸入輸出特征。微處理器 14 使用了 Accelerated Technologies Incorporated 的 NucleusPlus實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RT0S)。本發(fā)明的一種形式，裝置輸送預(yù)定的CPAP壓力；這種裝置是ResMed Limited的S7ELITE。在本發(fā)明的另一種形式，根據(jù)美國專利N0.5，704，345(Berthon-Jones),將微控制器14被編程從而輸送CPAP治療,該專利的方法和裝置用于檢測(cè)呼吸系統(tǒng)中的呼吸暫停和呼吸道阻塞。美國專利N0.5，704，345的內(nèi)容在此作為參考引入。
[0051]微控制器14被編程用以檢測(cè)在患者呼吸周期中患者在吸氣和呼氣部分之間的轉(zhuǎn)換。有許多種方式完成這種檢測(cè)。一種方式是監(jiān)控流向和流出患者的空氣流量。當(dāng)呼吸流量信號(hào)穿過零點(diǎn)時(shí)(零交叉)，就完成了在吸氣和呼氣之間的轉(zhuǎn)換。作為替換或者附加，也可以監(jiān)控面具的壓力。當(dāng)面具壓力下降到低于第一臨界值的時(shí)候，就是發(fā)生了吸氣。當(dāng)面具壓力上升到高于第二臨界值的時(shí)候，就發(fā)生了呼氣。作為替換或者附加，可以在患者上使用努力傳感器，例如，確定胸壁的運(yùn)動(dòng)、前胸骨的運(yùn)動(dòng)或者患者其它的運(yùn)動(dòng)(例如美國專利N0.6，445，942中所述的)?？梢詫y(cè)量技術(shù)與呼吸時(shí)間的同步估算相結(jié)合。例如，可以測(cè)量患者的平均呼吸率，當(dāng)通過流量、壓力或努力傳感器檢測(cè)到吸氣的時(shí)候，就可根據(jù)測(cè)量到的平均呼吸率假定在一段時(shí)間后發(fā)生呼氣。
[0052]該裝置包括顯示器22，例如2線路16字符的IXD或者更小的顯示裝置。該裝置包括鍵盤26，例如使用逆光硅酮開關(guān)的鍵盤。該裝置還包括電源，由SKYNET制造的II類絕緣可在24V提供4 0W電能。該裝置可以包括能與外部裝置連通的接口 20。例如，適合的接口芯片有MAXM的MAX3130/MAX3131。這些芯片同時(shí)提供了 IrDA和RS-232連通。[0053]慣性是指如果物體靜止時(shí)保持其靜止的趨勢(shì)，或者，如果物體移動(dòng)，使其繼續(xù)向相同方向移動(dòng)除非有某種外力作用其上。適合本發(fā)明所使用的電動(dòng)機(jī)和葉輪應(yīng)當(dāng)是足夠低的慣性。在使用CPAP裝置時(shí)，電動(dòng)機(jī)通常以每分鐘幾千轉(zhuǎn)(RPM)進(jìn)行工作。如果不再向運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)供電，它減慢下來所需要的時(shí)間是電動(dòng)機(jī)和葉輪的慣性以及通過葉輪的空氣流動(dòng)速率的函數(shù)。給定的電動(dòng)機(jī)、葉輪和蝸殼結(jié)合將在較低的旋轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生較低的壓力。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選形式中，慣性小于13，000至14，OOOg.ι?πι2,最好小于13，600g.ι?πι2。圖6_8中不出了蝸殼外殼的一種適合形式，而圖9中不出了電動(dòng)機(jī)和葉輪的一種適合形式。適合于構(gòu)建葉輪的材料是填充了例如GE LEXAN3412R聚碳酸酯的玻璃。在ResMed Limited的S7?ELITE中會(huì)找到這樣的蝸殼和葉輪。
[0054]慣性或者慣性矩是對(duì)于旋轉(zhuǎn)慣性的術(shù)語，是線性運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量的旋轉(zhuǎn)模擬。慣性矩是相對(duì)于特定的旋轉(zhuǎn)軸被限定，在我們的情形中，是相對(duì)于電動(dòng)機(jī)心軸的軸線被限定。點(diǎn)質(zhì)量相對(duì)于軸線的慣性矩被定義為質(zhì)量和到軸線距離的平方的乘積。任何延伸物體的慣性矩都是在這個(gè)基本定義上建立的。
[0055]復(fù)雜物品的慣性可以用計(jì)算機(jī)程序包進(jìn)行計(jì)算，例如用SolidWorks。該程序包考慮了轉(zhuǎn)子、心軸、葉輪和進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的其它任何物體，將它們都分解成為幾百萬個(gè)質(zhì)量塊，并將所有這些單個(gè)的慣性都加到一起(J.L.Meriam和L.G.Kraige, EngineeringMechanics-Dynamics, John ffiley&Sons, Inc.，1998,第 665-682 頁)。
[0056]或者，也可以根據(jù)基本原理計(jì)算慣性矩?？梢詫⑥D(zhuǎn)子分解為簡(jiǎn)單形狀，例如圓盤、圓柱、球形等。對(duì)于這些形狀，可以分析計(jì)算出慣性值，然后將它們加到一起得出總的慣性矩。
[0057]例如由ResMed Limited制造的S7ELITE的CPAP裝置可以改造包括本發(fā)明。通常，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的CPAP裝置的控制器被編程，從而輸送范圍在4到25cm H2O的CPAP壓力。在該裝置的自動(dòng)調(diào)節(jié)形式中，例如AutoSet SPIRIT以及在上述美國專利N0.5，704，345中所講的，CPAP裝置被編程以增加CPAP壓力，從而克服或防止部分或完全的呼吸道阻塞，其表現(xiàn)為出現(xiàn)鼾聲、呼吸暫?；蛄鲃?dòng)平緩。
[0058]控制器14被編程，根據(jù)患者醫(yī)生所建議的治療壓力在患者呼吸周期的呼氣階段中輕微地降低患者接觸面中輸送給患者的氣壓。降低的量一種形式是通過CPAP裝置上的開關(guān)26進(jìn)行可取的設(shè)置而確定。例如，控制器可以被編程從而提供呼氣過程中的四種不同水平的壓力降低量，每一水平都導(dǎo)致壓力另外降低Icm H2O (舒適模式)。例如，當(dāng)在吸氣過程中CPAP壓力設(shè)定為以15cm H2O的壓力向患者接觸面輸送空氣并且舒適模式被設(shè)定為第2水平，在呼氣過程中壓力將會(huì)降低到13cm H2O0
[0059]在我們發(fā)明的另一種形式中，降低的量是大約2.5、3和3.5cm H2O ;在本發(fā)明又一形式中，降低的量是大約1、2和3.5cm H2O,以及1、2和3cm H2O0
[0060]在我們發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選形式中，壓力降低的最大量靠水平設(shè)定進(jìn)行固定，在呼氣過程中壓力不會(huì)落至低于預(yù)定的量。最好的，面具壓力不會(huì)落至低于4cm H2O0
[0061]在我們發(fā)明的一種形式中，當(dāng)監(jiān)控呼吸流量的流量信號(hào)表明患者呼吸周期的呼氣部分開始時(shí)，會(huì)根據(jù)水平設(shè)定使得壓力由CPAP壓力降低設(shè)定量。壓力保持在較低的水平，一直到檢測(cè)到吸氣開始的時(shí)候，這時(shí)壓力將返回到CPAP壓力。
[0062] 在我們發(fā)明的另一種形式中，當(dāng)監(jiān)控呼吸流量的流量信號(hào)表明患者呼吸周期的呼氣部分開始時(shí)，會(huì)根據(jù)水平設(shè)定使得壓力由CPAP壓力降低設(shè)定量。壓力保持在較低的水平，一直到檢測(cè)到吸氣開始的時(shí)候，或者檢測(cè)到呼吸暫停，這時(shí)壓力將返回到CPAP壓力。
[0063]一旦檢測(cè)到呼吸暫停，在吸氣和呼氣的過程中壓力可保持在較高的水平。另外，一旦檢測(cè)到呼吸暫停結(jié)束(即恢復(fù)正常呼吸)或者持續(xù)預(yù)定時(shí)間的呼氣，可將呼氣模式中降低的壓力恢復(fù)。
[0064]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特征，壓力降低是靠電動(dòng)機(jī)的“慣性轉(zhuǎn)動(dòng)”而實(shí)現(xiàn)。就是說，當(dāng)檢測(cè)到呼氣的時(shí)候，暫時(shí)停止給電動(dòng)機(jī)繞組供電，使得轉(zhuǎn)子最終減慢下來并導(dǎo)致輸送到患者接觸面的空氣壓力降低。這種方法使壓力逐漸減小從而特別舒適。監(jiān)測(cè)患者接觸面中的壓力，當(dāng)患者接觸面壓力減小到可接受的水平(被設(shè)置為“舒適”水平)時(shí)，恢復(fù)給電動(dòng)機(jī)繞組供電而處于足以將患者接觸面的壓力保持在較低水平的低速。如果流量信號(hào)表示檢測(cè)到吸氣開始，就增加電動(dòng)機(jī)速度從而輸送所需CPAP壓力。
[0065]通常，按順序進(jìn)行三個(gè)步驟:
[0066]( i ) 一旦檢測(cè)到從吸氣轉(zhuǎn)變到呼氣，就將電動(dòng)機(jī)斷電使其慣性轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0067](ii)當(dāng)患者面具(或者使用任何其它的接觸面)中的壓力在呼氣過程中達(dá)到最小壓力水平時(shí)，電動(dòng)機(jī)再次通電并 且控制其速度從而將壓力控制在適合呼氣的水平。
[0068](iii) 一旦檢測(cè)到從呼氣轉(zhuǎn)變到吸氣，就增大電動(dòng)機(jī)速度從而在患者面具中提供適合吸氣的更高壓力。
[0069]圖2為示波器的屏幕，示出的兩個(gè)跡線是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置用呼吸機(jī)進(jìn)行測(cè)試時(shí)輸送呼吸容量為500ml且每分鐘15次呼吸的正弦式呼吸。上面的跡線表示壓力信號(hào)。下面的跡線表示流量信號(hào)。用流量信號(hào)檢測(cè)至少一個(gè)轉(zhuǎn)變。流量信號(hào)由正值轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)值(零交叉)可以定義為呼氣開始。流量信號(hào)由負(fù)值轉(zhuǎn)變?yōu)檎?零交叉)可以定義為吸氣開始。當(dāng)流量信號(hào)小于臨界值的時(shí)候，就表示已發(fā)生零交叉。臨界值具有調(diào)整壓力和流量曲線之間相位延遲的效應(yīng)。臨界值越大，就越可以相信零交叉檢測(cè)的可靠性。然而在轉(zhuǎn)變發(fā)生時(shí)，潛在地導(dǎo)致相位延遲和同步性降低的不確定性會(huì)增加。將吸氣流量定義為正值，從吸氣到呼氣轉(zhuǎn)變的臨界值為O到51/min，最好是11/min。從呼氣到吸氣轉(zhuǎn)變的臨界值為_4到-11/min,最好是-11/min。
[0070]本發(fā)明的另一種形式中，從吸氣到呼氣轉(zhuǎn)變的臨界值范圍為-4到-11/min，最好是-11/min,而從呼氣到吸氣轉(zhuǎn)變的臨界值范圍為O到51/min,最好是11/min。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是，如果在呼氣到吸氣的流量曲線中具有平坦的區(qū)域，正如有時(shí)會(huì)發(fā)生的那樣，不會(huì)太早引發(fā)吸氣。
[0071]本發(fā)明的又一方式中，結(jié)合了流量計(jì)算容積。當(dāng)容積為負(fù)時(shí)就認(rèn)為發(fā)生了呼氣，而當(dāng)容積為正時(shí)就認(rèn)為發(fā)生了吸氣。
[0072]通常，在本發(fā)明的裝置中，循環(huán)/引發(fā)臨界值的特性得益于靈敏度。
[0073]“慣性轉(zhuǎn)動(dòng)”的結(jié)果表明呼氣過程中在大約1.7秒的時(shí)間內(nèi)從大約3到4cm H2O緩慢下降到新設(shè)定的壓力，而一旦開始吸氣就形成快速的上升時(shí)間(大約300至800ms)。上升時(shí)間是包括電力供應(yīng)和慣性的多種因素的函數(shù)。下降時(shí)間長的原因是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的慣性和沒有有效斷開。
[0074]在我們發(fā)明的其他形式中，至少在慣性轉(zhuǎn)動(dòng)的某些時(shí)候電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)會(huì)影響壓力的降低。制動(dòng)可以通過縮短繞組來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的一種形式中，壓力和流量都通過相應(yīng)的壓力和流量傳感器進(jìn)行檢測(cè)。在本發(fā)明的其他形式中，壓力是從電動(dòng)機(jī)速度進(jìn)行估算。
[0075]圖3示出了與圖2相同的一組曲線。但是在圖3中，緊隨著從吸氣到呼氣的零交叉，施加了制動(dòng)使得壓力在240ms內(nèi)降到大約2.7cm H2O0所使用的制動(dòng)時(shí)間是誤差即在測(cè)量的壓力與目標(biāo)壓力之間差值的函數(shù)。誤差越大，制動(dòng)歷時(shí)越久。誤差減小，制動(dòng)所使用的時(shí)間越短。因此制動(dòng)時(shí)間的持續(xù)是誤差的函數(shù)。在圖2中，使用了 50ms開/關(guān)、30ms開/關(guān)和IOms開/關(guān)的制動(dòng)持續(xù)時(shí)間。因此所產(chǎn)生的壓力降低是慣性轉(zhuǎn)動(dòng)和電動(dòng)機(jī)制動(dòng)相結(jié)合的結(jié)果。
[0076]一種形式中，施加了制動(dòng)并且不釋放直到傳感器上的壓力與新設(shè)定的呼氣循環(huán)的壓力相同。如果當(dāng)吸氣開始時(shí)(即呼吸流量，Rf > Hth)制動(dòng)開始作用，隨后制動(dòng)被釋放并且設(shè)定的壓力返回到CPAP治療壓力。
[0077]使用狀態(tài)機(jī)以在開/關(guān)循環(huán)中施加制動(dòng)，當(dāng)達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)使其周期更快。
[0078]考慮到制動(dòng)的大小壓降，還可以進(jìn)一步改善轉(zhuǎn)換制動(dòng)的施加。
[0079]實(shí)現(xiàn)壓力下降的算法如下:
[0080]I)檢測(cè)零交叉 。
[0081 ] 2 )設(shè)定目標(biāo)壓力=(治療壓力-選擇的下降壓力)。
[0082]3)計(jì)算壓力誤差=目前壓力-目標(biāo)壓力。
[0083]4)當(dāng)壓力誤差>=鄰接值，以優(yōu)選的工作循環(huán)制動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
[0084]一種形式，使用抖動(dòng)制動(dòng)，就是說，在很短的時(shí)間內(nèi)將電動(dòng)機(jī)制動(dòng)，例如工作循環(huán)(例如IOms加上制動(dòng)，20ms解除制動(dòng))的25%_50%，最好是33%。得到要求的壓力降低所需要的工作循環(huán)的大小是慣性的函數(shù)。通過如上所述的電動(dòng)機(jī)和葉輪的結(jié)合，使用更短的工作循環(huán)-假定10%-不足以在理想的時(shí)間內(nèi)減慢電動(dòng)機(jī)而獲得所需壓力。然而，使用較低慣性的電動(dòng)機(jī)和葉輪，可以通過10%工作循環(huán)獲得理想壓力。另外，盡管用優(yōu)選的電動(dòng)機(jī)和葉輪使用大于約50%的工作循環(huán)可以產(chǎn)生壓力峰值，而當(dāng)使用其他電動(dòng)機(jī)和葉輪時(shí)，可以使用大于50%的工作循環(huán)。圖4示出了當(dāng)制動(dòng)具有33%工作循環(huán)時(shí)裝置的特性曲線。
[0085]臨界值的大小取決于用來使電動(dòng)機(jī)制動(dòng)的工作循環(huán)。對(duì)于33%的工作循環(huán)，臨界值設(shè)定為0.5-0.9cm H2O,最好為0.5cm H2O0對(duì)于25%的工作循環(huán)，可使用的臨界值范圍為
0.2-0.7cm H2O,而對(duì)于50%的工作循環(huán)，可使用的臨界值范圍為0.8-1.4cm H2O0
[0086]由于電動(dòng)機(jī)從低速加速到足以提供治療壓力的速度要花費(fèi)一定的時(shí)間，壓力從較低的“舒適”壓力增加到治療壓力也需要一定的時(shí)間。時(shí)間延遲會(huì)導(dǎo)致患者和送風(fēng)機(jī)之間同步性降低。在本發(fā)明的這種形式中，并不是在檢測(cè)到吸氣開始前(例如，流量信號(hào)從負(fù)的變?yōu)檎盘?hào))一直等待著，而是嘗試著預(yù)測(cè)吸氣發(fā)生的時(shí)間并且調(diào)整壓力的增大以保持同步性。
[0087]在我們發(fā)明的一種形式中，使用了負(fù)峰值檢測(cè)器使得在呼氣循環(huán)的頂點(diǎn)時(shí)壓力開始斜坡上升，從而使得在吸氣循環(huán)開始前穩(wěn)定地輸送治療壓力，如圖5所示。這種方法使用了前述的下臨界值，而上臨界值被負(fù)峰值檢測(cè)器代替。
[0088]在我們發(fā)明的另一種形式中，我們使用了后面的方法以試圖消除錯(cuò)誤的負(fù)峰值。從間隔IOms的三個(gè)點(diǎn)計(jì)算出流量的動(dòng)態(tài)平均值。滯后的臨界值會(huì)與該移動(dòng)平均值一致?？梢酝ㄟ^改變臨界值峰值檢測(cè)算法或者改變尋找負(fù)峰值所采用的方法(例如，篩選和計(jì)算微分值)從而改進(jìn)這個(gè)實(shí)施例。檢測(cè)負(fù)峰值也可以使用最小檢測(cè)的技術(shù)，例如“Minimizationor Maximization of Functions”第 10 章，Numerical Recipes,W.H.Press et al., 1986,劍橋大學(xué)出版社，ISBN 0 521 30811 9。
[0089]可以使用其它的技術(shù)來預(yù)測(cè)吸氣將要發(fā)生時(shí)間，調(diào)整壓力的增長并保持同步性。例如，在本發(fā)明的另一種形式中，平均的呼氣周期持續(xù)時(shí)間，td，由流量的連續(xù)零交叉以及壓力從較低的“舒適”壓力增長到治療壓力所必須的時(shí)間，tp，而計(jì)算得出。一旦檢測(cè)到呼氣，計(jì)時(shí)器就從呼氣開始起記錄時(shí)間。當(dāng)k = td-tp時(shí),啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)從較低速度到較高速度的加速。
[0090]在慣性轉(zhuǎn)動(dòng)過程中壓力降低率取決于慣性轉(zhuǎn)動(dòng)剛開始前的吸氣壓力。例如從15cmH20的吸氣壓力，在大約I秒內(nèi)壓力可以降低3cm H2O0見圖10。不同的是，從IOcmH2O的呼氣壓力，在大約2秒內(nèi)壓力可以降低3cm H2O0見圖11。因此根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種裝置用于獲得呼氣壓力減輕的調(diào)節(jié)率。
[0091]本發(fā)明中發(fā)生的壓力降低被可調(diào)節(jié)量限制的優(yōu)點(diǎn)是該限制確保了充分的CO2清除和/或保持呼吸道打開。例如，在呼氣壓力降低完全取決于呼氣流量的CPAP系統(tǒng)中，呼氣過程中的CPAP壓力會(huì)下降到低于確保充分CO2清除的壓力，通常是4cmH20。因此，可以對(duì)裝置進(jìn)行改進(jìn)，例如美國專利N0.5，535，738或者Respironics Inc.的帶有C-Flex模式的BiPAP通風(fēng)器那樣，其中在呼吸周期的呼氣部分，壓力會(huì)遵照呼吸流動(dòng)率，但是只可以降到臨界值。因此，患者接觸面的壓力永遠(yuǎn)不會(huì)降到能保證充分的CO2清除和/或保持呼吸道打開的壓力以下。
[0092]對(duì)目前已經(jīng)使用在重復(fù)治療周期管理過程中的本發(fā)明的慣性轉(zhuǎn)動(dòng)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)行了敘述。然而，該技術(shù)至少還有其他的兩個(gè)用途。一個(gè)是在斜坡相位過程中，可在許多CPAP治療機(jī)上獲得的特征，在該機(jī)器中當(dāng)患者想要睡著的時(shí)候，在斜坡相位過程中產(chǎn)生面具壓力并達(dá)到治療壓力。參見 美國專利N0.5，199，424,5, 522，382和6，705，351。例如，在斜坡相位(ramp phase)過程中，可以在循環(huán)的過程中使得吸氣壓力恒定(盡管從一個(gè)循環(huán)到另一個(gè)循環(huán)增大)，但是也可以使呼氣壓力由一個(gè)循環(huán)到另一個(gè)循環(huán)增大而且靠本發(fā)明所講的電動(dòng)機(jī)或送風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子慣性轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行控制。在斜坡相位結(jié)束時(shí)，即一旦達(dá)到治療壓力時(shí)，也可以停用慣性轉(zhuǎn)動(dòng)技術(shù)。還可以考慮適當(dāng)?shù)刂饾u減小慣性轉(zhuǎn)動(dòng)技術(shù)斜坡相位端部，從而平穩(wěn)地變換到治療的CPAP壓力的水平。通過逐步降低連續(xù)呼吸中呼氣與吸氣之間的壓力差獲得這種逐漸減小的效果。最好地，這在斜坡相位的最后一分鐘發(fā)生，并且等于大約15次的平均呼吸。這種逐漸減小是想要減少對(duì)患者的干擾并增加患者的舒適度。
[0093]通過在斜坡相位結(jié)束時(shí)停用慣性轉(zhuǎn)動(dòng)技術(shù)，當(dāng)患者想要入睡的時(shí)候(即在斜坡相位的過程中)為患者提供了最大的舒適度，而沒有讓慣性轉(zhuǎn)動(dòng)技術(shù)干擾睡眠過程中(在治療相位中)臨床確定的治療壓力。同樣的，可以在自動(dòng)滴定呼吸道正壓(APAP)的“穩(wěn)定時(shí)間”的相位過程中使用本發(fā)明的慣性轉(zhuǎn)動(dòng)技術(shù)，例如可用在ResMed AutoSet? SPIRIT CPAP裝置中。在“穩(wěn)定時(shí)間”的過程中，提供了恒定的但是較低的面具壓力，從而使得患者可以不知不覺地進(jìn)入睡眠。在“穩(wěn)定時(shí)間”結(jié)束時(shí)，APAP為患者提供了由治療算法確定的適當(dāng)?shù)目勺兊闹委熖幚韷毫?。通過只在“穩(wěn)定時(shí)間”的過程中使用本發(fā)明的慣性轉(zhuǎn)動(dòng)技術(shù)，可以在轉(zhuǎn)變到睡眠的過程中增強(qiáng)患者的舒適度而不包含實(shí)際的治療。當(dāng)然，如果在臨床上不想讓患者接觸面的壓力減小到低于“穩(wěn)定時(shí)間”相位所設(shè)定的低壓，那么在該相位過程中不結(jié)合慣性轉(zhuǎn)動(dòng)技術(shù)會(huì)比較合適?；蛘撸€(wěn)定時(shí)間的相位壓力可以設(shè)定在足以進(jìn)行慣性轉(zhuǎn)動(dòng)技術(shù)、但是在呼氣的過程中又不會(huì)使壓力水平降低到低于臨床預(yù)定可接受水平的水平。在CPAP的斜坡相位結(jié)束時(shí)或者在APAP的“穩(wěn)定時(shí)間”結(jié)束時(shí)停用慣性轉(zhuǎn)動(dòng)技術(shù)，避免了在治療過程中由于存在慣性轉(zhuǎn)動(dòng)而造成壓力供給不足或者CO2清除不充分。
[0094]盡管已經(jīng)參考附圖敘述了本發(fā)明的特別實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解這些實(shí)施例只是用來表示本發(fā)明原理的應(yīng)用。可以在其中進(jìn)行許多改變，并且可以設(shè)計(jì)出其它的布置而不背離本發(fā)明的精髓和范圍 。例如在所示的實(shí)施例中，使用了流量信號(hào)以確定吸氣和呼氣之間的變換，但是也可以使用其它的信號(hào)，例如壓力信號(hào)。還可以使用信號(hào)的結(jié)合，例如流量和努力信號(hào)結(jié)合，而且可以使用慣性轉(zhuǎn)動(dòng)來控制或減少患者接觸面的壓力波動(dòng)。
【權(quán)利要求】
1.一種確定用于控制CPAP裝置的設(shè)置的方法，所述CPAP裝置具有電動(dòng)機(jī)、由電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的葉輪、患者接觸面、用于從葉輪向患者接觸面輸送空氣的空氣輸送管、用于確定患者接觸面中的壓力的傳感器、以及控制機(jī)構(gòu)，所述控制機(jī)構(gòu)使空氣以所需壓力被輸送到所述患者接觸面、并且檢測(cè)患者呼吸周期中吸氣與呼氣之間的轉(zhuǎn)變，所述方法包括: (i )在控制器中，一旦獲取表示從吸氣向呼氣的轉(zhuǎn)變的數(shù)據(jù)，確定用于調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)斷電的第一電動(dòng)機(jī)設(shè)置，從而使電動(dòng)機(jī)慣性轉(zhuǎn)動(dòng)； (ii)一旦獲取表示所述患者接觸面中的壓力在呼氣過程中達(dá)到最小壓力水平的數(shù)據(jù)，確定用于調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)再次通電的第二電動(dòng)機(jī)設(shè)置，以保持所述患者接觸面中的壓力水平；以及 (iii)一旦獲取表示從呼氣向吸氣的轉(zhuǎn)變的數(shù)據(jù)，確定用于調(diào)整所述患者接觸面中的壓力水平增大的第三電動(dòng)機(jī)設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(ii)中，所述第二電動(dòng)機(jī)設(shè)置將壓力保持在所述最小水平。
3.如權(quán)利 要求1或2所述的方法，其特征在于，還包括確定用于在至少一些慣性轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間過程中制動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)設(shè)置。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，用于制動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)設(shè)置在電動(dòng)機(jī)首先開始慣性轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)調(diào)整所述制動(dòng)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，獲取表示從吸氣到呼氣或者從吸氣到呼氣中至少一個(gè)之中的轉(zhuǎn)變的數(shù)據(jù)包括: (iv)獲取表示流量的數(shù)據(jù)；以及 (v)將所述流量與臨界值相比較。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述臨界值是可調(diào)節(jié)的，并且當(dāng)所述流量小于所述臨界值時(shí)，確定已經(jīng)發(fā)生了轉(zhuǎn)變，臨界值越大，以增加轉(zhuǎn)變發(fā)生時(shí)間的不確定性為代價(jià)，就越可以相信轉(zhuǎn)變已被可靠地確定。
7.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，獲取表示從吸氣到呼氣或者從吸氣到呼氣中至少一個(gè)之中的轉(zhuǎn)變的數(shù)據(jù)包括: (iv)獲取表示流量的數(shù)據(jù)；以及 (v)將所述流量與臨界值相比較。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述臨界值是可調(diào)節(jié)的，并且當(dāng)所述流量小于所述臨界值時(shí)，確定已經(jīng)發(fā)生了轉(zhuǎn)變，臨界值越大，以增加轉(zhuǎn)變發(fā)生時(shí)間的不確定性為代價(jià)，就越可以相信轉(zhuǎn)變已被可靠地確定。
9.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，還包括確定用于在至少一些慣性轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間過程中以抖動(dòng)方式制動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)設(shè)置。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在電動(dòng)機(jī)首先開始慣性轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)。
11.一種確定用于控制CPAP裝置的設(shè)置的方法，所述CPAP裝置具有電動(dòng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)由旋轉(zhuǎn)的葉輪驅(qū)動(dòng)，所述方法包括: (i)在控制器中，一旦獲取表示從吸氣向呼氣的轉(zhuǎn)變的數(shù)據(jù)，確定電動(dòng)機(jī)的第一設(shè)置，以使所述葉輪慣性轉(zhuǎn)動(dòng)；(ii)一旦獲取表示所述患者接觸面中的壓力在呼氣過程中達(dá)到最小壓力水平的數(shù)據(jù)，確定電動(dòng)機(jī)的第二設(shè)置，以保持所述患者接觸面中的壓力水平；以及 (iii)一旦獲取表示從呼氣向吸氣的轉(zhuǎn)變的數(shù)據(jù)，確定電動(dòng)機(jī)的第三設(shè)置，以控制所述葉輪以更高的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，在步驟(ii)中，所述第二設(shè)置將壓力保持在所述最小水平。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述葉輪連接到所述電動(dòng)機(jī)，并且用于制動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)設(shè)置在所述葉輪慣性轉(zhuǎn)動(dòng)的至少一些時(shí)間過程中調(diào)整所述制動(dòng)。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，用于制動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)設(shè)置在所述葉輪首先開始慣性轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)調(diào)整電動(dòng)機(jī)的所述制動(dòng)。
15.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，獲取表示從吸氣到呼氣或者從吸氣到呼氣中至少一個(gè)之中的轉(zhuǎn)變的數(shù)據(jù)包括: (iv)獲取表示流量的數(shù)據(jù)；以及 (v)將所述流量與臨界值相比較。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述臨界值是可調(diào)節(jié)的，并且當(dāng)所述流量小于所述臨界值時(shí)，檢測(cè)到轉(zhuǎn)變，臨界值越大，以增加轉(zhuǎn)變發(fā)生時(shí)間的不確定性為代價(jià)，就越可以相信轉(zhuǎn)變已被可靠地檢測(cè)。
17.如權(quán)利要求11至16任一所述的方法，其特征在于，所述葉輪連接到所述電動(dòng)機(jī)，并且還包括確定用于在所述葉輪慣性轉(zhuǎn)動(dòng)的至少一些時(shí)間過程中以抖動(dòng)方式制動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)設(shè)置。
18.一種用于治療睡眠呼吸紊亂的CPAP裝置，通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的送風(fēng)機(jī)在患者的呼吸道中以所需壓力提供空氣，其中，通過使電動(dòng)機(jī)只在CPAP裝置的使用預(yù)治療相位過程中慣性轉(zhuǎn)動(dòng)將呼氣過程中的壓力從高水平降低到低水平。
19.如權(quán)利要求18所述的CPAP裝置，其特征在于，所述使用預(yù)治療相位為斜坡相位。
20.如權(quán)利要求18或19所述的CPAP裝置，其特征在于，所述使用預(yù)治療相位為穩(wěn)定時(shí)間。
21.—種CPAP裝置，具有兩種運(yùn)行模式: a)第一模式，呼氣過程的壓力如權(quán)利要求1所述從高水平降低，以及 b)第二模式，在吸氣和呼氣的周期過程中，壓力大體上保持恒定； 并且具有適于檢測(cè)出現(xiàn)呼吸暫停、以及一旦檢測(cè)到呼吸暫停將CPAP裝置從第一運(yùn)行模式切換到第二運(yùn)行模式的控制器。
22.如權(quán)利要求21所述的CPAP裝置，其特征在于，控制器還適于檢測(cè)到正常呼吸的恢復(fù)，并且一旦檢測(cè)到正常呼吸的恢復(fù)，就從第二運(yùn)行模式切換到第一運(yùn)行模式。
23.如權(quán)利要求21或22所述的CPAP裝置，其特征在于，控制器還適于一旦預(yù)定時(shí)間周期終止從第二運(yùn)行模式切換到第一運(yùn)行模式。
24.一種確定用于控制CPAP裝置的設(shè)置的方法，所述設(shè)置包括: a)用于如權(quán)利要求14所述在呼氣過程中調(diào)整壓力以達(dá)到最小壓力水平的第一設(shè)置；以及 b)用于調(diào)整所述壓力以大體上保持恒定的第二設(shè)置；并且所述CPAP裝置具有適于獲取表示出現(xiàn)呼吸暫停的數(shù)據(jù)、以及一旦獲取表示發(fā)生呼吸暫停的數(shù)據(jù)從第一設(shè)置調(diào)整切換到第二設(shè)置的控制器。
25.如權(quán)利要求24所述的運(yùn)行CPAP裝置的方法，其特征在于，控制器還適于獲取表示正常呼吸的恢復(fù)的數(shù)據(jù)，并且一旦獲取表示正常呼吸的恢復(fù)的數(shù)據(jù)就從第二設(shè)置調(diào)整切換到第一運(yùn)行模式。
26.如權(quán)利要求24所述的運(yùn)行CPAP裝置的方法，其特征在于，控制器還適于一旦預(yù)定時(shí)間周期終止從第二設(shè)置切換到第一運(yùn)行模式。
27.一種確定用于控制CPAP裝置的設(shè)置的方法，所述CPAP裝置具有電動(dòng)機(jī)、由電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的葉輪、患者接觸面、用于從葉輪向患者接觸面輸送空氣的空氣輸送管、用于確定患者接觸面中的壓力的機(jī)構(gòu)、以及控制機(jī)構(gòu)，所述控制機(jī)構(gòu)使空氣以所需壓力被輸送到所述患者接觸面、并且檢測(cè)患者呼吸周期中吸氣與呼氣之間的轉(zhuǎn)變，所述方法包括: (i )在控制器中，一旦獲取表示從吸氣向呼氣的轉(zhuǎn)變的數(shù)據(jù)，確定用于調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)斷電的第一電動(dòng)機(jī)設(shè)置，從而使電動(dòng)機(jī)慣性轉(zhuǎn)動(dòng)； (ii)一旦獲取表示所述患者接觸面中的壓力在呼氣過程中達(dá)到最小壓力水平的數(shù)據(jù)，確定用于調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)再次通電、以及用于調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的速度控制的第二電動(dòng)機(jī)設(shè)置，以保持壓力水平；以及 (iii)一旦獲取表示從呼氣向吸氣的轉(zhuǎn)變的數(shù)據(jù)，確定用于調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)速度增大的第三電動(dòng)機(jī)設(shè)置，它在所述患者接觸面中提供更高的壓力。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述第一電動(dòng)機(jī)設(shè)置和所述第三電動(dòng)機(jī)設(shè)置中的至少一個(gè)調(diào)整吸氣與呼氣之間的壓差減小。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，在控制器獲取表示想要入睡的數(shù)據(jù)時(shí)，所述第三電動(dòng)機(jī)設(shè)置調(diào)整電動(dòng)機(jī)速度的增大。
30.一種用于在患者呼吸周期過程中將可呼吸空氣輸送給患者的裝置，呼吸周期包括吸氣階段和呼氣階段，所述裝置包括: 具有電動(dòng)機(jī)的送風(fēng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)被設(shè)置成轉(zhuǎn)動(dòng)蝸殼中的葉輪； 患者接觸面； 布置成用于從所述送風(fēng)機(jī)向患者接觸面輸送可呼吸空氣的空氣輸送管； 用于確定被輸送到所述患者接觸面的可呼吸空氣的流量信號(hào)的傳感器； 用于在至少部分呼氣階段期間的舒適壓力與至少部分吸氣階段期間的治療壓力之間控制輸送到所述患者接觸面的可呼吸空氣的壓力的控制器；以及 用于基于由所述傳感器確定的流量信號(hào)預(yù)測(cè)吸氣階段將要發(fā)生的時(shí)間并且調(diào)整從所述舒適壓力到所述治療壓力的壓力增大，以保持所述送風(fēng)機(jī)與患者呼吸周期之間的同步性的同步裝置。
31.如權(quán)利要求30所述的裝置，其特征在于，在檢測(cè)到吸氣階段開始之前，所述同步裝置開始從所述舒適壓力到所述治療壓力增大壓力。
32.如權(quán)利要求30所述的裝置，其特征在于，在至少部分吸氣階段期間，所述同步裝置從所述舒適壓力到所述治療壓力增大壓力。
33.如權(quán)利要求31或32所述的裝置，其特征在于，所述同步裝置包括負(fù)峰值檢測(cè)器，所述負(fù)峰值檢測(cè)器被設(shè)置成通過檢測(cè)呼氣階段的頂點(diǎn)來確定吸氣階段的開始、并且隨后將壓力斜坡上升到所述治療壓力。
34.如權(quán)利要求33所述的裝置，其特征在于，所述同步裝置包括在患者呼吸周期期間確定流量信號(hào)的動(dòng)態(tài)平均值、并且使滯后量與動(dòng)態(tài)平均值一致。
35.如權(quán)利要求33或34所述的裝置，其特征在于，所述同步裝置包括篩選和計(jì)算流量微分值。
36.如權(quán)利要求30至32任一所述的裝置，其特征在于，所述同步裝置包括用于確定平均的呼氣階段持續(xù)時(shí)間td和壓力從所述舒適壓力增大到所述治療壓力所必須的時(shí)間tp的裝置，以及記錄從所述呼氣階段開始的時(shí)間te的計(jì)時(shí)器，使得當(dāng)te = td-tp時(shí)，所述電動(dòng)機(jī)被加速以便開始從所述舒適壓力到所述治療壓力的壓力增大。
37.一種確定用于控制CPAP裝置的設(shè)置的方法，所述CPAP裝置包括具有電動(dòng)機(jī)的送風(fēng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)被設(shè)置成轉(zhuǎn)動(dòng)蝸殼中的葉輪，所述方法包括: 在控制器中，獲取表示到患者接觸面的流量的數(shù)據(jù)； 基于所述數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)吸氣階段將要發(fā)生的時(shí)間；以及 確定在至少部分呼氣階段期間的第一壓力水平與至少部分吸氣階段期間的第二壓力水平之間的壓力設(shè)置，以調(diào)整從所述第一壓力水平到所述第二壓力水平的壓力增大與預(yù)測(cè)發(fā)生的吸氣階段同步。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，在獲取表示吸氣階段開始的數(shù)據(jù)之前，調(diào)整從所述第一壓力水平到所述第二壓力水平的壓力增大。
39.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，在至少部分吸氣階段期間，調(diào)整從所述第一壓力水平到所述第二壓力水平的壓力增大。
40.如權(quán)利要求37至39任一所述的方法，其特征在于，確定壓力設(shè)置還包括基于表示流量的數(shù)據(jù)確定呼氣階段的頂點(diǎn)，以便調(diào)整壓力隨后增大到所述第二壓力水平。
41.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，確定呼氣階段的頂點(diǎn)包括確定數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)平均值、并且使滯后量與動(dòng)態(tài)平均值一致。
42.如權(quán)利要求40或41所述的方法，其特征在于，確定壓力設(shè)置包括篩選和計(jì)算微分值。
43.如權(quán)利要求37至39任一所述的方法，其特征在于，確定壓力設(shè)置還包括基于所述數(shù)據(jù)確定平均的呼氣階段持續(xù)時(shí)間td和壓力從所述第一壓力水平增大到所述第二壓力水平所必須的時(shí)間tp，以及從所述呼氣階段開始的時(shí)間te，以便當(dāng)te = td-tp時(shí)調(diào)整從所述第一壓力水平到所述第二壓力水平的壓力增大。
44.一種用于在患者呼吸周期過程中將可呼吸空氣輸送給患者的裝置，呼吸周期包括吸氣階段和呼氣階段，所述裝置包括: 具有電動(dòng)機(jī)的送風(fēng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)被設(shè)置成轉(zhuǎn)動(dòng)蝸殼中的葉輪； 患者接觸面； 布置成用于從所述送風(fēng)機(jī)向患者接觸面輸送可呼吸空氣的空氣輸送管； 用于確定被輸送到所述患者接觸面的可呼吸空氣的流量信號(hào)的傳感器； 用于在至少部分呼氣階段期間的舒適壓力與至少部分吸氣階段期間的治療壓力之間控制輸送到所述患者接觸面的可呼吸空氣的壓力的控制器；以及 用于基于由所述傳感器確定的流量信號(hào)預(yù)測(cè)呼氣階段將要發(fā)生的時(shí)間并且調(diào)整從所述治療壓力到所述舒適壓力的壓力減小，以保持所述送風(fēng)機(jī)與患者呼吸周期之間的同步性的同步裝置。
45.如權(quán)利要求44所述的裝置，其特征在于，在檢測(cè)到呼氣階段開始之前，所述同步裝置開始從所述治療壓力到所述舒適壓力減小壓力。
46.如權(quán)利要求44所述的裝置，其特征在于，在至少部分呼氣階段期間，所述同步裝置從所述治療壓力到所述舒適壓力減小壓力。
47.如權(quán)利要求44至46任一所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括檢測(cè)器，所述檢測(cè)器檢測(cè)呼吸暫停的發(fā)生，并且一旦檢測(cè)到呼吸暫停，所述同步裝置停止任何壓力減小直到所述檢測(cè)器檢測(cè)到呼吸暫停結(jié)束。
48.一種確定用于控制CPAP裝置的設(shè)置的方法，所述CPAP裝置包括具有電動(dòng)機(jī)的送風(fēng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)被設(shè)置成轉(zhuǎn)動(dòng)蝸殼中的葉輪，所述方法包括: 在控制器中，獲取表示到患者接觸面的流量的數(shù)據(jù)； 基于所述數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)呼氣階段將要發(fā)生的時(shí)間；以及 確定在至少部分呼氣階段期間的第一壓力水平與至少部分吸氣階段期間的第二壓力水平之間的壓力設(shè)置，以調(diào)整從所述第二壓力水平到所述第一壓力水平的壓力減小與預(yù)測(cè)發(fā)生的呼氣階段同步。
49.如權(quán)利要求48所述的方法，其特征在于，在獲取表示呼氣階段開始的數(shù)據(jù)之前，調(diào)整從所述第二壓力水平到所述第一壓力水平的壓力減小。
50.如權(quán)利要求48所述的方法，其特征在于，在至少部分呼氣階段期間，調(diào)整從所述第二壓力水平到所述第一壓力水平的壓力減小。
51.如權(quán)利要求48至50任一所述的方法，其特征在于，所述方法還包括一旦獲取表示發(fā)生呼吸暫停的數(shù)據(jù)確定用于停止任何壓力減小直到獲取表示呼吸暫停結(jié)束的數(shù)據(jù)的停止設(shè)置。
52.一種在患者呼吸周期整個(gè)過程中將可呼吸空氣輸送到患者的裝置，所述患者呼吸周期包括吸氣相位和呼氣相位，所述裝置包括: 具有電動(dòng)機(jī)的送風(fēng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)設(shè)置成轉(zhuǎn)動(dòng)蝸殼內(nèi)的葉輪； 患者接觸面； 布置成從所述送風(fēng)機(jī)向所述患者接觸面輸送可呼吸空氣的空氣輸送管； 確定患者的作用力的傳感器； 控制器，所述控制器用于在至少部分呼氣階段期間的舒適壓力與至少部分吸氣階段期間的治療壓力之間控制輸送到所述患者接觸面的可呼吸空氣的壓力；以及 同步裝置，所述同步裝置基于由所述傳感器確定的患者的作用力預(yù)測(cè)吸氣相位將要發(fā)生的時(shí)間，并且調(diào)整從所述舒適壓力到所述治療壓力的壓力增大，以保持所述送風(fēng)機(jī)與所述患者呼吸周期之間的同步性。
53.如權(quán)利要求52所述的裝置，其特征在于，在檢測(cè)到所述吸氣階段開始之前，所述同步裝置開始從所述舒適壓力到所述治療壓力的壓力增大。
54.如權(quán)利要求52所述的裝置，其特征在于，在至少部分吸氣階段期間，所述同步裝置將壓力從所述舒適壓力增大到所述治療壓力。
55.如權(quán)利要求52至54任一所述的裝置，其特征在于，所述同步裝置包括負(fù)峰值檢測(cè)器，所述負(fù)峰值檢測(cè)器設(shè)置成通過檢測(cè)所述呼氣階段的頂點(diǎn)而確定所述吸氣階段的開始，并且隨后使壓力斜坡上升到所述治療壓力。
56.如權(quán)利要求55所述的裝置，其特征在于，所述負(fù)峰值檢測(cè)器包括確定所述患者呼吸周期過程中的流量信號(hào)的動(dòng)態(tài)平均值、并且使滯后量與所述流量信號(hào)的動(dòng)態(tài)平均值一致。
57.如權(quán)利要求55或56所述的裝置，其特征在于，所述負(fù)峰值檢測(cè)器包括篩選流量信號(hào)和計(jì)算流量微分值。
58.如權(quán)利要求52至54任一所述的裝置，其特征在于，所述同步裝置包括用于確定平均的呼氣階段持續(xù)時(shí)間td和壓力從所述舒適壓力增大到所述治療壓力所必須的時(shí)間tp的裝置，以及記錄從所述呼氣階段開始的時(shí)間te的計(jì)時(shí)器，使得當(dāng)te = td-tp時(shí)，所述電動(dòng)機(jī)被加速以便開始從所述舒適壓力到所述治療壓力的壓力增大。
59.一種確定用于控制CPAP裝置的設(shè)置的方法，所述CPAP裝置包括具有電動(dòng)機(jī)的送風(fēng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)被設(shè)置成轉(zhuǎn)動(dòng)蝸殼中的葉輪，所述方法包括: 在控制器中，獲取表示患者的作用力的數(shù)據(jù)； 基于所述數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)吸氣階段將要發(fā)生的時(shí)間；以及 確定在至少部分呼氣階段期間的第一壓力水平與至少部分吸氣階段期間的第二壓力水平之間的壓力設(shè)置，以調(diào)整從所述第一壓力水平到所述第二壓力水平的壓力增大與預(yù)測(cè)發(fā)生的吸氣階段同步。
60.如權(quán)利要求59所述的方法，其特征在于，在獲取表示吸氣階段開始的數(shù)據(jù)之前，調(diào)整從所述第一壓力水平到所述第二壓力水平的壓力增大。
61.如權(quán)利要求59所述的方法，其特征在于，在至少部分吸氣階段期間，調(diào)整從所述第一壓力水平到所述第二壓力水平的壓力增大。
62.如權(quán)利要求59至61任一所述的方法,其特征在于,確定壓力設(shè)置還包括基于表不作用力的數(shù)據(jù)確定呼氣階段的頂點(diǎn)，以便調(diào)整壓力隨后增大到所述第二壓力水平。
63.如權(quán)利要求62所述的方法，其特征在于，確定呼氣階段的頂點(diǎn)包括確定數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)平均值、并且使滯后量與動(dòng)態(tài)平均值一致。
64.如權(quán)利要求62或63所述的方法，其特征在于，確定壓力設(shè)置包括篩選和計(jì)算微分值。
65.如權(quán)利要求59至61任一所述的方法，其特征在于，確定壓力設(shè)置還包括基于所述數(shù)據(jù)確定平均的呼氣階段持續(xù)時(shí)間td和壓力從所述第一壓力水平增大到所述第二壓力水平所必須的時(shí)間tp，以及從所述呼氣階段開始的時(shí)間te，以便當(dāng)te = td-tp時(shí)調(diào)整從所述第一壓力水平到所述第二壓力水平的壓力增大。
66.一種在患者呼吸周期整個(gè)過程中將可呼吸空氣輸送到患者的裝置，所述患者呼吸周期包括吸氣階段和呼氣階段，所述裝置包括: 具有電動(dòng)機(jī)的送風(fēng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)設(shè)置成轉(zhuǎn)動(dòng)蝸殼內(nèi)的葉輪； 患者接觸面； 布置成從所述送風(fēng)機(jī)向所述患者接觸面輸送可呼吸空氣的空氣輸送管； 感測(cè)患者的作用力的傳感器； 控制器，所述控制器用于在至少部分呼氣階段期間的舒適壓力與至少部分吸氣階段期間的治療壓力之間控制輸送到所述患者接觸面的可呼吸空氣的壓力；以及 同步裝置，所述同步裝置基于感測(cè)的患者的作用力預(yù)測(cè)呼氣階段將要發(fā)生的時(shí)間，并且調(diào)整從所述治療壓力到所述舒適壓力的壓力減小，以保持所述送風(fēng)機(jī)與所述患者呼吸周期之間的同步性。
67.如權(quán)利要求66所述的裝置，其特征在于，在檢測(cè)到所述呼氣開始之前，所述同步裝置開始從所述治療壓力到所述舒適壓力的壓力減小。
68.如權(quán)利要求66所述的裝置，其特征在于，在至少部分呼氣階段期間，所述同步裝置將壓力從所述治療壓力減小到所述舒適壓力。
69.如權(quán)利要求66至68任一所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括檢測(cè)器，所述檢測(cè)器檢測(cè)呼吸暫停的出現(xiàn)，并且在檢測(cè)到呼吸暫停時(shí)，所述同步裝置停止任何壓力減小直到所述檢測(cè)器檢測(cè)到呼吸暫停結(jié)束。
70.一種確定用于控制CPAP裝置的設(shè)置的方法，所述CPAP裝置包括具有電動(dòng)機(jī)的送風(fēng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)被設(shè)置成轉(zhuǎn)動(dòng)蝸殼中的葉輪，所述方法包括: 在控制器中，獲取表示作用力信號(hào)的數(shù)據(jù)； 基于所述數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)呼氣階段將要發(fā)生的時(shí)間；以及 確定在至少部分呼氣階段期間的第一壓力水平與至少部分吸氣階段期間的第二壓力水平之間的壓力設(shè)置，以調(diào)整從所述第二壓力水平到所述第一壓力水平的壓力減小與預(yù)測(cè)發(fā)生的呼氣階段同步。
71.如權(quán)利要求70所述的方法，其特征在于，在獲取表示呼氣階段開始的數(shù)據(jù)之前，調(diào)整從所述第二壓力水平到所述第一壓力水平的壓力減小。
72.如權(quán)利要求70所述的方法，其特征在于，在至少部分呼氣階段期間，調(diào)整從所述第二壓力水平到所述第一壓力水平的壓力減小。
73.如權(quán)利要求70至72任一所述的方法，其特征在于，所述方法還包括一旦獲取表示發(fā)生呼吸暫停的數(shù)據(jù)確定用于停止任何壓力減小直到獲取表示呼吸暫停結(jié)束的數(shù)據(jù)的停止設(shè)置。
74.一種在患者呼吸周期整個(gè)過程中將可呼吸空氣輸送到患者的裝置，所述患者呼吸周期包括吸氣相位和呼氣相位，所述裝置包括: 具有電動(dòng)機(jī)的送風(fēng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)設(shè)置成轉(zhuǎn)動(dòng)蝸殼內(nèi)的葉輪； 患者接觸面； 布置成從所述送風(fēng)機(jī)向所述患者接觸面輸送可呼吸空氣的空氣輸送管； 確定所述患者接觸面中的壓力的傳感器； 控制器，所述控制器用于在至少部分呼氣階段期間的舒適壓力與至少部分吸氣階段期間的治療壓力之間控制輸送到所述患者接觸面的可呼吸空氣的壓力；以及 同步裝置，所述同步裝置基于由所述傳感器確定的所述患者接觸面中的壓力預(yù)測(cè)吸氣階段將要發(fā)生的時(shí)間，并且調(diào)整從所述舒適壓力到所述治療壓力的壓力增大，以保持所述送風(fēng)機(jī)與所述患者呼吸周期之間的同步性。
75.如權(quán)利要求74所述的裝置，其特征在于，在檢測(cè)到所述吸氣階段開始之前，所述同步裝置開始從所述舒適壓力到所述治療壓力的壓力增大。
76.如權(quán)利要求74所述的裝置，其特征在于，在至少部分吸氣階段期間，所述同步裝置將壓力從所述舒適壓力增大到所述治療壓力。
77.如權(quán)利要求74至76任一所述的裝置，其特征在于，所述同步裝置包括負(fù)峰值檢測(cè)器，所述負(fù)峰值檢測(cè)器設(shè)置成通過檢測(cè)所述呼氣階段的頂點(diǎn)而確定所述吸氣階段的開始，并且隨后使壓力斜坡上升到所述治療壓力。
78.如權(quán)利要求77所述的裝置，其特征在于，所述負(fù)峰值檢測(cè)器包括確定所述患者呼吸周期過程中的流量信號(hào)的動(dòng)態(tài)平均值、并且使滯后量與所述流量信號(hào)的動(dòng)態(tài)平均值一致。
79.如權(quán)利要求77或78所述的裝置，其特征在于，所述負(fù)峰值檢測(cè)器包括篩選流量信號(hào)和計(jì)算流量微分值。
80.如權(quán)利要求74至76任一所述的裝置，其特征在于，所述同步裝置包括用于確定平均的呼氣階段持續(xù)時(shí)間td和壓力從所述舒適壓力增大到所述治療壓力所必須的時(shí)間tp的裝置，以及記錄從所述呼氣階段開始的時(shí)間te的計(jì)時(shí)器，使得當(dāng)te = td-tp時(shí)，所述電動(dòng)機(jī)被加速以便開始從所述舒適壓力到所述治療壓力的壓力增大。
81.一種確定用于控 制CPAP裝置的設(shè)置的方法，所述CPAP裝置包括具有電動(dòng)機(jī)的送風(fēng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)被設(shè)置成轉(zhuǎn)動(dòng)蝸殼中的葉輪，所述方法包括: 在控制器中，獲取表示患者接觸面中的壓力的數(shù)據(jù)； 基于所述數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)吸氣階段將要發(fā)生的時(shí)間；以及 確定在至少部分呼氣階段期間的第一壓力水平與至少部分吸氣階段期間的第二壓力水平之間的壓力設(shè)置，以調(diào)整從所述第一壓力水平到所述第二壓力水平的壓力增大與預(yù)測(cè)發(fā)生的吸氣階段同步。
82.如權(quán)利要求81所述的方法，其特征在于，在獲取表示吸氣階段開始的數(shù)據(jù)之前，調(diào)整從所述第一壓力水平到所述第二壓力水平的壓力增大。
83.如權(quán)利要求81所述的方法，其特征在于，在至少部分吸氣階段期間，調(diào)整從所述第一壓力水平到所述第二壓力水平的壓力增大。
84.如權(quán)利要求81至83任一所述的方法，其特征在于，確定壓力設(shè)置還包括基于表示壓力的數(shù)據(jù)確定呼氣階段的頂點(diǎn)，以便調(diào)整壓力隨后增大到所述第二壓力水平。
85.如權(quán)利要求84所述的方法，其特征在于，確定呼氣階段的頂點(diǎn)包括確定數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)平均值、并且使滯后量與動(dòng)態(tài)平均值一致。
86.如權(quán)利要求84或85所述的方法，其特征在于，確定壓力設(shè)置包括篩選和計(jì)算微分值。
87.如權(quán)利要求81至83任一所述的方法，其特征在于，確定壓力設(shè)置還包括基于所述數(shù)據(jù)確定平均的呼氣階段持續(xù)時(shí)間td和壓力從所述第一壓力水平增大到所述第二壓力水平所必須的時(shí)間tp，以及從所述呼氣階段開始的時(shí)間te，以便當(dāng)te = td-tp時(shí)調(diào)整從所述第一壓力水平到所述第二壓力水平的壓力增大。
88.一種在患者呼吸周期整個(gè)過程中將可呼吸空氣輸送到患者的裝置，所述患者呼吸周期包括吸氣階段和呼氣階段，所述裝置包括: 具有電動(dòng)機(jī)的送風(fēng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)設(shè)置成轉(zhuǎn)動(dòng)蝸殼內(nèi)的葉輪； 患者接觸面； 布置成從所述送風(fēng)機(jī)向所述患者接觸面輸送可呼吸空氣的空氣輸送管；確定所述患者接觸面中的壓力的傳感器； 控制器，所述控制器用于在至少部分呼氣階段期間的舒適壓力與至少部分吸氣階段期間的治療壓力之間控制輸送到所述患者接觸面的可呼吸空氣的壓力；以及 同步裝置，所述同步裝置基于感測(cè)的所述患者接觸面中的壓力預(yù)測(cè)呼氣階段將要發(fā)生的時(shí)間，并且調(diào)整從所述治療壓力到所述舒適壓力的壓力減小，以保持所述送風(fēng)機(jī)與所述患者呼吸周期之間的同步性。
89.如權(quán)利要求88所述的裝置，其特征在于，在檢測(cè)到所述呼氣開始之前，所述同步裝置開始從所述治療壓力到所述舒適壓力的壓力減小。
90.如權(quán)利要求88所述的裝置，其特征在于，在至少部分呼氣階段期間，所述同步裝置將壓力從所述治療壓力減小到所述舒適壓力。
91.如權(quán)利要求88至89任一所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括檢測(cè)器，所述檢測(cè)器檢測(cè)呼吸暫停的出現(xiàn)，并且在檢測(cè)到呼吸暫停時(shí)，所述同步裝置停止任何壓力減小直到所述檢測(cè)器檢測(cè)到呼吸暫停結(jié)束。
92.一種確定用于控制CPAP裝置的設(shè)置的方法，所述CPAP裝置包括具有電動(dòng)機(jī)的送風(fēng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)被設(shè)置成轉(zhuǎn)動(dòng)蝸殼中的葉輪，所述方法包括: 在控制器中，獲取表示患者接觸面中的壓力的數(shù)據(jù)； 基于所述數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)呼氣 階段將要發(fā)生的時(shí)間；以及 確定在至少部分呼氣階段期間的第一壓力水平與至少部分吸氣階段期間的第二壓力水平之間的壓力設(shè)置，以調(diào)整從所述第二壓力水平到所述第一壓力水平的壓力減小與預(yù)測(cè)發(fā)生的呼氣階段同步。
93.如權(quán)利要求92所述的方法，其特征在于，在獲取表示呼氣階段開始的數(shù)據(jù)之前，調(diào)整從所述第二壓力水平到所述第一壓力水平的壓力減小。
94.如權(quán)利要求92所述的方法，其特征在于，在至少部分呼氣階段期間，調(diào)整從所述第二壓力水平到所述第一壓力水平的壓力減小。
95.如權(quán)利要求92至94任一所述的方法，其特征在于，所述方法還包括一旦獲取表示發(fā)生呼吸暫停的數(shù)據(jù)確定用于停止任何壓力減小直到獲取表示呼吸暫停結(jié)束的數(shù)據(jù)的停止設(shè)置。
【文檔編號(hào)】A61B5/08GK103977491SQ201310574322
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2004年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2003年6月20日
【發(fā)明者】史蒂文·保羅·法魯賈, 馬修·奧爾德, 安德烈斯·M·普賴斯, 羅恩·理查德, 馬克·佩恩 申請(qǐng)人:雷斯梅德有限公司