专利名称：：用于睡眠呼吸紊乱的适应性加压治疗的方法和装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及用于控制睡眠呼吸紊乱的治疗的方法和装置。更特别地，涉及用于在睡眠呼吸紊乱的治疗中进行压力控制的方法和装置。
背景技术：
：如Sullivan和Lynch于1993年4月6日获得授权的美国专利5，199，424所述，持续气道正压(CPAP)已被用作治疗阻塞性睡眠呼吸暂停的发生的手段。将患者连接至由鼻面罩或鼻导管提供的正压空气。供患者呼吸的空气供应源的压力略高于大气压。研究发现，持续气道正压的施加提供了可以形容为“气动夹板”的机构，支撑和稳定上气道，从而消除上气道阻塞的发生。持续气道正压的施加可以有效地消除打鼾和阻塞性睡眠呼吸暂停，并且，在许多情形下，能够有效地治疗中枢性和混合呼吸暂停。在Gruenke的于1996年8月27日授权的美国专利5，549，106中，公开了一种装置，用于在混合和阻塞性睡眠呼吸暂停的治疗过程中帮助患者呼吸。文中说，该装置能够正好在吸气之前提高输送给患者的呼吸道的鼻腔气压，随后降低气压，以便于呼气。在美国专利5，245,995中，发明人Sullivan讨论了怎样才能在睡眠时通过吸气和呼气压力测量来检测打鼾和异常呼吸模式，从而早一步指示出阻塞前事件或其它形式的呼吸障碍。特别地，监测呼吸参数的模式，CPAP压力在预定模式的方向上上升，以提供上升的气道压力，以便，理想地，破坏阻塞性事件和其它形式的呼吸障碍的发生。根据Berthon-Jones在授权于1998年I月6日的美国专利5，704,345中的描述，已知有各种不同的技术来感知和检测代表呼吸受到阻碍的异常呼吸模式，该文献的内容也在此引用结合到本申请中。Berthon-Jones在文中基于对一些事件如呼吸暂停、打鼾和呼吸流量限制的检测描述了一些方法，所述呼吸流量限制例如吸气部分流量曲线的变平。治疗压力可以响应检测到的病情而自动调整。Berthon-Jones还描述了用于检测中枢性呼吸暂停的方法。现有技术中还使用过其它用于检测呼吸紊乱的方法。例如，在美国专利5，490，502和5，803，066中，公开了一种方法和装置，该方法和装置用于优化受控的正压，以使来自流量发生器的空气流量最小化，同时尝试确保病人气道内不会发生流量限制。施加于患者气道的受控正压可通过从吸气流波形的形状检测流量限制而予以调节。根据是否检测到流量限制以及系统是否已采取了行动来决定提高、降低或维持CPAP压力设定。美国专利5，645,053描述了一种系统，该系统用于在OAS(阻塞性睡眠呼吸暂停)治疗过程中将鼻腔压力水平自动、连续地调节至最优值。确定与吸气流的时间曲线的形状有关的参数，包括吸气曲线的圆度和平整度。接着通过自动地重新评估所施加的压力、以及连续地寻找足够扩大患者咽部气道所需的最小压力，实施OSA治疗。另一种类型的用于治疗睡眠呼吸紊乱的设备是PCT申请PCT/US2004019598(国际公布号WO2004/112680)和相应的美国专利7，128，069中所公开的设备，这些专利文献的内容也在此引用结合到本发明中。施加到患者的CPAP压力可以调节，以治疗睡眠呼吸紊乱事件，例如检测到的部分或全部阻塞。在检测病人呼气时，输送的压力可稍低于设定的CPAP压力。这种呼气压力降低(expiratorypressurerelief,EPR)可在患者呼气时为患者提供舒适，因为在降低的压力下呼气可能比在更高的CPAP压力下呼气更容易些。接下来在检测患者吸气时，输送的压力回到设定CPAP压力。尽管可以获得这种用于治疗OSA的设备，但有些设备仍然不能治疗某些睡眠呼吸紊乱事件。因此，需要一种改进的技术和设备，来对付睡眠呼吸紊乱问题，同时平衡病人舒适度的要求。
发明内容本发明的某些示例性实施例的一个方面涉及用于治疗睡眠呼吸紊乱的呼吸压力治疗装置的自动化控制方法。本发明的一些实施例的另一方面是在检测睡眠呼吸紊乱事件时，对压力设定或压力控制参数的调节进行自动化控制。在有些实施例中，呼气压力降低的各种水平或幅度的自动化控制可在呼气期间提供用于患者舒适度的不同压力降低。在有些实施例中，用于这些水平的控制参数可以基于对开放气道的检测而自动地进行修改，例如在检测呼吸暂停和/或患者气流或患者通气测量值降低的同时，检测开放气道。类似地，在有些实施例中，所述水平可以基于对持续性阻塞的检测而自动调节。在进一步的实施例中，可在检测流量限制时自动调节与吸气压力治疗的早期部分的上升时间有关的控制参数。这可将输送的压力从更舒适(comfortable)的波形改变至更尖锐(aggressive)的波形,用于治疗睡眠呼吸紊乱。根据本发明的一个方面，例如，在睡眠呼吸紊乱的治疗过程中，提供了气道正压通气治疗的合适形式。优选地，基于呼吸状况的检测来修改压力-时间曲线的形状。更特别地，响应流量限制检测，或气道的部分阻塞，压力-时间曲线可能比没有检测到流量限制或部分阻塞时的情形(此时压力时间曲线的形状更平缓，或者具有更小或更浅的坡度)更尖锐，或者具有更大或更陡的坡度。更特别地，基于呼吸状况的检测来修改压力的初始上升。更特别地，在患者呼吸循环的呼气部分修改压力-时间曲线。在附加或替代性形式中，基于呼吸状况的检测来修改患者呼吸循环的呼气部分的压力改变幅度。在一个形式中，在检测第一组呼吸时间时，呼气时压力改变幅度上升，在检测第二组呼吸事件时，呼气时的压力改变幅度下降，而在检测第三组呼吸事件时，呼气时的压力改变幅度保持不变。优选地，所述第三组包括没有检测到流量限制。优选地，所述第二组包括流量限制的存在的检测，或者流量限制的继续存在的检测。在一个形式中，在检测到持续性阻塞时，CPAP压力可能上升，同时呼吸循环呼气部分中压力的改变幅度保持不变。在一个示例性实施例中，呼吸压力治疗装置包括一流量发生器，以产生可呼吸气体流给患者接口。选择性地，所述装置可包括以传感器，以测量可呼吸气体的流量。所述装置的控制器用于控制所述流量发生器，以输送可呼吸气体流，所述可呼吸气体流具有与呼气和吸气同步的呼气压力部分和吸气压力部分。在输送的气体流中，呼气压力部分可低于吸气压力部分。所述控制器也可用于根据流量的测量来控制开放气道呼吸暂停的检测(例如，通过检测呼吸或流量限制呼吸的缺失)，以基于开放气道的检测来修改呼气压力部分的控制参数，从而减少呼气压力的降低，同时仍然允许用于呼气压力部分的呼气压力降低。附加性或替代性地，用压力传感器检测流量限制和/或开放气道的存在或缺失。附加性或替代性地，用应力传感器来检测和/或辨别人的呼吸状况。附加性或替代性地，用运动传感器来检测或辨别人的呼吸状况。在所述装置的一些实施例中，开放气道的控制包括中枢性呼吸暂停的检测和/或中枢性呼吸不足的检测。可选地，所述控制器可以进一步地用于响应在一段时间内没有检测到中枢性呼吸暂停的检测结果、中断呼气压力不复的修改。在另一实施例中，所述呼吸压力治疗装置可具有一控制器，以控制流量发生器，输送具有呼气压力部分或吸气压力部分的可呼吸同步气流，并使得至少一个呼气压力部分的压力低于至少一个吸气压力部分的压力。所述控制器还可用于根据流量测量结果来控制持续性流阻塞的检测，并基于所述持续性阻塞的检测结果修改呼气压力部分的控制参数，以改变呼气压力部分过程中输送的压力。在这样一些实施例中，所述控制器用于在呼气相呼气压力降低程度下降时，修改呼气压力部分。可选地，所述控制器也可用于响应流量限制检测结果，在呼气压力部分的压力的一个或多个自动上升之后，修改呼气压力部分。可选择地，所述控制器可用于通过部分阻塞或阻塞性睡眠呼吸暂停的检测结果来检测流量限制。在一些实施例中，所述呼气压力部分的受控修改可包括禁止呼气相出现呼气压力降低。在其它实施例中，所述控制器可用于响应在一段时间内检测不到阻塞的检测结果来中断(或停止)呼气压力部分的修改。在所述呼吸压力治疗装置的一些实施例中，所述控制器可用于控制所述流量发生器，以向患者接口输送具有吸气压力部分和呼气压力部分的可呼吸同步气体流，并使得吸气压力部分在高于呼气压力的第一压力处达到峰值。接着所述控制器还可根据流量测量结果来控制流量限制的检测，并基于流量限制的检测结果来修改吸气压力部分的早期部分的压力上升时间。接着所述控制器可以控制患者接口处具有吸气压力部分的另一可呼吸气体流的产生，所述吸气压力部分在所述第一压力处达到峰值，并根据修改后的压力上升时间上升。例如，在有些实施方式中，修改后的压力上升时间降低，从而当流量限制检测显示存在阻塞时，形成比原先的气体流的吸气压力部分更尖锐的另一气体流的吸气压力部分。在一些这样的实施例中，受控的修改增加了压力上升时间，从而在流量限制检测结果表明不存在阻塞时，形成比先前的气体流的吸气压力部分更平缓的所述另一气体流的吸气压力部分。在一些实施例中，所述早期部分的压力上升时间的修改可通过从作为确定的流量限制的函数的一个查找表中选择一组值来实施。可选地，所述查找表可包括代表具有不同上升时间的多个吸气压力波形的比例因子。在本发明的一些实施例中，呼吸压力治疗装置包括一流量发生器，以产生可呼吸气流至患者接口。所述装置的控制器控制所述流量发生器，以向患者接口输送可呼吸气流。所述可呼吸气流与呼吸循环同步。所述可呼吸气流还包括多个呼气压力部分和多个吸气压力部分，其中，至少一个呼气压力部分的压力低于至少一个吸气压力部分的压力。在所述装置中，所述控制器还可控制睡眠状态的检测。该控制器还基于睡眠状态的检测结果来改变用于所述吸气压力部分的上升时间的控制参数。例如，所述控制器可以响应指示睡眠的睡眠状态检测结果来调节所述控制参数，以降低上升时间。此外，所述控制器可响应指示睡眠的睡眠状态检测结果，坡度调节所述控制参数，以逐渐减少上升时间。可选地，所述控制器响应指示觉醒的睡眠状态检测结果来调节所述控制参数，以增加上升时间。此外，所述控制器也可响应指示觉醒的睡眠状态检测结果，坡度调节所述控制参数，以逐渐增加上升时间。可选地，响应指示睡眠的睡眠状态检测结果，所述控制器可以基于睡眠呼吸紊乱事件的检测结果启动用于调节上升时间控制参数的控制协议。此外，响应表示觉醒的睡眠状态检测结果，所述控制器可以基于睡眠呼吸紊乱事件的检测结果解除用于调节上升时间控制参数的控制协议。仍然是在本发明的其它实施例中，呼吸压力治疗装置包括流量发生器，以产生供给患者接口的可呼吸气流。所述装置的控制器控制所述流量发生器在患者接口处输送可呼吸气流。所述可呼吸气流与呼吸循环同步。所述可呼吸气流还包括多个呼气压力部分和多个吸气压力部分，其中，至少一个呼气压力部分的压力低于至少一个吸气压力部分的压力。所述装置的控制器还可控制通气测量结果的确定。接着该控制器可控制呼气压力部分的控制参数的变化，以修改呼气压力降低，同时仍然允许呼气压力部分的呼气压力降低、所述受控变化为通气测量值的函数。例如，所述通气测量值的函数可包括所述测量值与目标通气量的比较。在这样的一些情形下，如果目标通气量超过所述通气测量值，则所述呼气压力降低减少。在其它一些情形下，如果所述通气测量值超过目标通气量，则所述呼气压力降低增加。在一些实施例中，所述控制器可用于控制所述吸气压力部分的上升时间控制参数的变化，其中，该受控的变化可以是通气测量值的函数。例如，所述通气测量值的函数可包括该测量值与目标通气量的比较。在有些情形下，如果目标通气量超过所述通气测量值，则所述上升时间增加。在有些情形下，如果所述通气测量值超过所述目标通气量，则所述上升时间减少。在本发明的另外一些实施例中，呼吸压力治疗装置包括一流量发生器，以产生可呼吸气流至患者接口。所述装置的控制器控制所述流量发生器在患者接口处输送可呼吸气流。所述可呼吸气流与呼吸循环同步。所述可呼吸气流还包括多个呼气压力部分和多个吸气压力部分，其中，至少一个呼气压力部分的压力低于至少一个吸气压力部分的压力。可选地，所述控制器可在终止前时期(pre-terminationperiod)内控制预定压力治疗方案的激活，其中，用于设置吸气压力部分或呼气压力部分的压力的控制参数的变化被启动。例如，在预定压力治疗方案的有些实施例中，用于设定吸气压力部分的压力的控制参数的变化包括呼气压力降低的增加。在预定压力治疗方案的一些实施例中，用于设定吸气压力部分压力的控制参数的变化包括用于吸气压力的早期部分的上升时间的减少。在预定压力治疗方案的另一些实施例中，用于设定压力的控制参数的变化包括峰值吸气压力的成坡度下降。该峰值吸气压力可在一定范围内成坡度下降，从终止前时期之前治疗中的峰值吸气水平下降到终止前时期之前治疗中的呼气压力部分的压力水平。在这种情形下，所述成坡度下降可包括延伸于终止前时期之内的峰值吸气压力的逐步下降。在这样一些实施例中，所述控制器可启动所述终止前时期为预设终止时间的函数。可选地，所述控制器可启动所述终止前时期为由控制器测量的、已经流逝的睡眠状态中可归于睡眠的时间测量值的函数。此外，所述控制器可启动所述终止前时期为控制器测得的可归于觉醒的睡眠状态测量结果的函数。所述示例性实施方式的各个方面可与其它示例性实施方式的方面相结合，以实现其它的实施方式。本发明的其它特征可从下面的详细描述中所包含的信息的理解中得以明确。以下附图通过示例而非限制的方式描述了本发明，其中，相似附图标记代表类似的元件图I展示了本发明的呼吸压力治疗设备的示例性部件；图2展示了用于呼吸压力降低的控制的示例性方法；图3展示了根据图2的方法调节的压力波形的例子；图4展示了用于呼气压力降低的控制的方法的另一例子；图5展示了根据图4的方法调节的压力波形的例子；图6展示了用于本发明的压力治疗控制的方法的另一个例子；图7展示了根据图6所示方法例子调节的吸气压力波形的几个例子；图8展示了带有根据图6的方法实施例的说明性吸气压力波形比例因子数据的数据表;图9展示了本发明的示例性控制器架构的框图；图10为表示成坡度下降过程的压力时间曲线的图。具体实施方式本发明包括用于治疗患有睡眠呼吸紊乱(sleepdisorderedbreathing,SDB)的患者的方法和设备。用于实施本发明的呼吸压力治疗装置102的一个实施例如图I所示。在该实施例中，所述设备包括控制器104，以检测SDB事件，并根据一种或多种控制方法改变治疗压力。所述装置102还包括一流量发生器，例如伺服控制风机110。所述装置可用于与患者接口连接，所述患者接口例如输送管112和面罩108。所述面罩可选择为鼻罩、口鼻罩、全面罩或鼻枕或其它设备，以便为患者的呼吸系统提供密封，从而允许高于大气压或环境压力的一个或多个压力处的压力治疗。所述装置102还可包括传感器，例如压力传感器105和/或流量传感器106。在这一实施例中，压力传感器105，例如压力传感器总汇，可以感测由风机110产生的压力，并产生指示压力测量值的压力信号P(t)。类似地，所述流量传感器产生指示患者的呼吸流量的信号。例如，可以用呼吸速度描记器和差压传感器或类似设备来测量靠近患者接口108或感测管(未图示)处的流量，例如有人用一束管子来获得流量信号f(t)。可用其它传感器来产生指示用于所述装置的控制方法的目的的流量或压力数据。基于流量信号f(t)和压力信号p(t)，具有一个或多个处理器的控制器104产生风机控制信号。例如，控制器可产生想要的压力设定点和伺服控制所述风机，以通过将所述设定点与压力传感器的测量条件相比较来达到所述设定点。因此，控制器104可使风机全文摘要呼吸压力治疗装置，包括用于在存在睡梦呼吸紊乱事件时控制压力变化的自动方法。在一示例性装置中，各种水平的呼气压力降低可以提供用于呼气时的患者舒适度的不同压力降低(333-A，333-B，333-C)。用于这些水平的控制参数可以基于开放气道检测而自动调节。类似地，在一些实施例中，所述水平可以基于持续性阻塞的检测而自动调节。在另一实施例中，与吸气压力治疗的早期部分的上升时间有关的控制参数可在检测流量限制后自动调节，以使用于治疗睡眠呼吸紊乱事件的波形从更尖锐波形变化为更舒适波形。文档编号A61M16/00GK102711888SQ201080061562公开日2012年10月3日申请日期2010年11月16日优先权日2009年11月16日发明者杰弗里·P·亚米斯德,狄翁·C·C·马丁,迪内希·拉马南申请人:雷斯梅德有限公司