专利名称：泄漏检测方法和设备的制作方法
泄漏检测方法和设备
相关申请的交叉引用
本申请要求申请号为61/369，247、申请日为2010年7月30日的美国临时专利申请的优先权，并将该申请的内容在此予以全文引用。技术领域
本技术涉及与呼吸治疗装置相关的泄漏检测的方法和装置。更具体地，本技术的一些实施例可涉及能用于持续气道正压治疗的呼吸治疗装置中的自动化泄漏检测。
背景技术：
阻塞性睡眠呼吸暂停(Obstructive Sleep Apnea (OSA))患者在睡眠期间患有只有在患者觉醒后才 能停止的周期性呼吸暂停或呼吸功能不全。治疗OSA患者的最好形式是持续气道正压(CPAP)，所述持续气道正压由鼓风机(例如，压缩机)通过连接的软管和面罩施加。正压防止患者的气道在吸气期间塌陷，因此防止周期性呼吸暂停或呼吸功能不全及其后遗症。这样的呼吸治疗装置可在患者呼吸周期中的适当时刻以治疗压力向患者提供清洁的可呼吸气体(通常为空气，带有或不带有补充性氧气)。
呼吸治疗装置通常包括流发生器、空气过滤器、面罩或套管、连接流发生器与面罩的空气输送管道、各种传感器和微机控制器。流发生器可包括伺服控制发动机和叶轮。流发生器还可包括阀，该阀能将空气排放至大气中，作为一种控制发动机速度的替代方式的装置，改变输送至患者的压力。传感器测量除其它参数外，还包括发动机速度、气体容积流率和排气压力，例如具有压力变换器，流传感器，比如呼吸速度描记器和差压变换器，或类似物。所述装置可选择地包括位于空气输送导管路径上的加湿器和/或加热元件。所述控制器可包括数据存储功能，其带有或不带有集成式数据检索/传输和显示功能。
使用这种设备的呼吸治疗期间，测量实验对象的呼吸流量通常是有用的，其可用流传感器确定。但是，面罩和患者之间的泄漏是典型的。因此，流传感器可测量呼吸流量加上泄漏的流量的总量。如果泄漏的瞬时流量是已知的，则呼吸流量可通过从呼吸速度描记器的流量减去泄漏的流量计算。
用于更正泄漏的流量的已知方法可假设(i )该泄漏是基本恒定的，并且(ii )在足够长的时间后，吸气和呼气的呼吸流量将抵消。如果这些假设都满足，在足够长的时间后通过流传感器的平均流量将与泄漏大小相等，并且准确的呼吸气流可如上描述的计算。
已知，通过计算泄漏的电导率测量泄漏。如美国专利号6，659，101所述，电导率可通过低通滤波呼吸气流测量值除以面罩压力测量值的低通滤波的平方根而确定。瞬时泄漏可通过用面罩压力的平方根乘以电导率而确定。
如Berthon-Jones美国专利号5，704，345所述，也已知阀类泄漏存在的指数的确定。该指数以呼气的第一个0.5秒期间的峰值流量与呼气的第二个0.5秒期间的平均流量的比率计算。
欧洲公布号0714670A2公布了另一技术，其包括取决于压力的泄漏组成的计算。该方法依靠精确地知道吸气事件的开始和下一个吸气事件的开始的出现。换句话说，泄漏计算作为已知的呼吸的平均值而产生并应用至随后的呼吸，
在呼吸治疗，比如经鼻CPAP治疗中依然表现出对嘴泄漏的许多担忧，这些担忧可包括如下:
1.患者的觉醒率和/或呼吸暂停和呼吸功能不全指数("AHI")可能由于泄漏而增加，影响患者的睡眠结构。
2.由于经鼻呼吸流从嘴泄漏出来，可能降低通气支持，这是患者在B1-水平/VPAP治疗中特别担忧的。
3.可能建立单向经鼻气道，导致上气道脱水，炎症介质充血和释放。此外，单向经鼻流可增加经鼻气道阻力，这反过来可增加口部气流倾向，导致在一个循环中产生更多嘴泄漏。
4.由于经鼻症状，患者依从性可能降低。
5.由于得到的测得的总流量信号可能没正确计算口部的流量，在患者流量估计和流发生器的控制算法中发生错误的行为。
6.儿童的嘴呼吸被证明影响颌面发育。特别地，过度的口腔气流可以导致牙齿排列不整齐(牙齿咬合不正)，头部前倾姿势，不规则的锁骨生长，和耳朵感染的易感性增加。
发展用于检测和/或测量泄漏的另外的方法，这可能是可取的，该方法可能在呼吸治疗装置，比如用于检测的装置和/或用于治疗上呼吸症状比如OSA的装置上实施。发明内容
本技术一些实施例的第一方面是提供用于检测泄漏的方法和设备。
本技术一些实施例的另一方面是在测量患者呼吸流量信号的装置中检测泄漏。
本技术另外的方面是在呼吸治疗装置，比如持续气道正压设备中实施泄漏检测。
本技术的一些实施例涉及用于控制处理器的方法，比如通过泄漏检测设备，从而比如从测得的可呼吸气体流量检测泄漏。在这种方法中，所述处理器可确定测得的可呼吸气体流量的多个特征。该处理器可分析所述多个特征从而基于所述多个特征确定泄漏事件。所述处理器也可将泄漏事件分类为多个不同类型的泄漏。在这样一些实施例中，多个不同类型的泄漏可包括持续的嘴泄漏和阀类嘴泄漏。
在这样一些实 施例中，所述多个特征可包括通气测量值和/或瞬时泄漏测量值。此外，所述分析可涉及通气测量值中和瞬时泄漏测量值的同期变化的确定。该同期变化可以为瞬时泄漏测量值增加和通气测量值减少。进一步地，该分析可能涉及通气测量值和瞬时泄漏测量值的进一步同期变化的确定。在这种情况下，所述进一步同期变化可为通气测量值增加和瞬时泄漏测量值减少。此外，在一些实施例中，该分析可涉及持续时间以同期变化开始并以进一步同期变化结束的泄漏事件的持续时间的计算。
在这样一些情况下，测得的可呼吸气体流量的多个特征可包括第一值和第二值，所述第一值与低于呼吸中的最大流量的比例的流量测量值相关，所述第二值与高于呼吸中最大流量值的比例的流量测量值相关。在这种情况下，该分析可能涉及代表第一值出现和第二值出现之间的时间的持续时间值的确定。该分析也可能涉及持续时间值与阈值的比较。在这种情况下，当持续时间值低于所述阈值时，该分析可检测到泄漏事件开始。类似地，当持续时间值等于或超过阈值时，该分析可检测到泄漏事件结束。
本技术的一些实施例涉及控制处理器以检测泄漏的方法，所述泄漏可能来自测得的可呼吸气体流量。该处理器的方法可涉及通气测量值和来自测得的可呼吸气体流量的泄漏测量值的确定。该处理器可分析通气测量值和泄漏测量值，从而检测通气测量值和泄漏测量值的同期变化。所述处理器可基于该同期变化识别泄漏事件。在这样一些实施例中，所述同期变化可以为泄漏测量值增加和通气测量值减少。可选择地，所述同期变化可以为泄漏测量值减少和通气测量值增加。在这种处理器中，对通气测量值和泄漏测量值的分析可检测通气测量值和泄漏测量值的进一步同期变化，可选地，该处理器可确定持续时间以同期变化开始并以进一步同期变化结束的泄漏事件的持续时间。
在一些这样的实施例中，所述同期变化可以为泄漏测量值增加和通气测量值减少，并且所述进一步同期变化可以为泄漏测量值减少和通气测量值增加。可选地，所述通气测量值可以为一分为二的流量测量值的低通滤波绝对值，并且所述泄漏测量值可以为确定为随计算出的泄漏电导率而 变化的瞬时泄漏。
在这样一些实施例中，所述分析可能包括代表通气测量值和泄漏测量值的数据的协方差确定。其也可能涉及代表泄漏测量值的数据的梯度的确定。可选地，所述梯度和所述协方差的结果可合并。在这种情况下，基于合并结果与阈值的比较，该处理器可通过对持续嘴泄漏进行打分而识别泄漏事件。
本技术另外的实施例可涉及一种控制泄漏检测设备的处理器从而比如从测得的可呼吸气体的流量检测泄漏的方法。该处理器的方法可涉及第一出现和第二出现的确定，所述第一出现与呼吸中低于阈值的流量测量值相关，所述第二出现与呼吸中高于所述阈值的流量测量值相关。所述处理器可分析与第一和第二出现相关的持续时间。基于该分析，所述处理器也可识别泄漏事件。
在一些实施例中，所述阈值可能为呼吸的最大或峰值流量的比例。此外，该分析可涉及持续时间与其它阈值的比较。可选地，该比例可为约5%至30%的范围中的分数，比如约17%，比如优选17.5%。在一些情况下，所述持续时间可代表第一出现和第二出现之间的时间。更进一步地，在持续时间低于其它阈值时，泄漏事件可被识别为开始，并且在所述持续时间等于或超过其它阈值时，所述泄漏事件可被识别为结束。在一些情况下，所述其它阈值可能为代表约0.05至0.4秒范围中的若干秒，或约0.2秒比如优选0.18秒的值。
一个或多个这些检测控制方法可选择地通过泄漏检测装置来实施。所述装置可包括检测控制器，所述检测控制器具有至少一个处理器，从而存取代表测得的可呼吸气体流量的数据。可选地，所述装置进一步包括流传感器和/或流发生器。所述控制器可用于以所述流传感器确定测得的可呼吸气体流量。此外，所述控制器可进一步用于控制所述流发生器以基于检测到的泄漏，根据压力治疗方案产生可呼吸气体。
类似的泄漏检测装置可代表本技术的实施例。再次，这种装置可包括控制器，所述控制器具有至少一个处理器，从而存取代表测得的可呼吸气体流量的数据。所述控制器可用于确定被测可呼吸气流的多个特征。所述多个特征可被分析，从而基于所述多个特征确定泄漏事件。所述泄漏事件可被分类。可选地，基于带有时间的多个特征与大小阈值的比较，所述泄漏事件可确定为嘴泄漏事件，比如持续的嘴泄漏事件。
在一些情况下，所述控制器可用于确定测得的可呼吸气体流量的第一和第二特征。该控制器可进一步用于分析第一特征从而检测在预定时间段内第一特征的变化。基于第一特征检测预定时间段的变化的分析，该控制器可进一步用于比较第二特征与阈值。更进一步地，基于所述比较，所述控制器可用于设置泄漏指示，使得泄漏指示为持续嘴泄漏的代表。
在所述装置的一些实施例中，第一特征可包括修正协方差信号和/或第一特征的变化可能为负向变化。可选地，所述第二特征可包括协方差总和。在一些情况下，如果比较检测出所述第二特征低于所述阈值，所述泄漏指示可设置为代表持续嘴泄漏。可选地，所述第一和第二特征来源于通气测量值和瞬时泄漏测量值。所述装置的进一步实施例可包括流传感器和流发生器，所述流发生器用于产生压力高于大气压的，用于患者的可呼吸气体。在这样一些情况下，所述控制器可进一步用于以流传感器确定测得的可呼吸气体流量，并控制所述流发生器，以根据压力治疗方案产生可呼吸气体。可选地，所述控制器也可用于控制所述流发生器，以基于泄漏指示，根据压力治疗方案产生可呼吸气体。
本技术进一步的实施例可涉及带有控制器的泄漏检测装置，所述控制器具有至少一个处理器，从而存取代表测得的可呼吸气体流量的数据。所述控制器可用于确定测得的可呼吸气体流量的特征，从而分析所述特征并产生泄漏指示，从而排除阀类嘴泄漏，使得泄漏指示代表发觉嘴泄漏。
在这样一些情况下，至少一个特征可包括修正协方差信号和/或至少一个特征可包括协方差总和，类似地，至少一个特征可包括指示阀类嘴泄漏水平的信号。可选地，所述特征可来源于通气测量值和瞬时泄漏测量值。类似于其它实施例，所述装置也可包括流传感器和流发生器，所述流发生器用于产生压力高于大气压的，用于患者的可呼吸气体。在这样一些情况下，所述控制器可进一步用于以所述流传感器确定测得的可呼吸气体流量，并控制所述流发生器，从而根据压力治疗方案产生可呼吸气体。可选地，所述控制器可进一步用于控制所述流发生器，以基于泄漏指示，根据压力治疗方案产生可呼吸气体。
本技术的另一实施例涉及用于泄漏检测和泄漏控制的呼吸治疗装置。所述装置可包括用于测量压力和流量的传感器，所述流量可归因为可呼吸气体。所述装置可进一步包括流发生器，所述流发生器用于产生压力高于大气压的，用于患者的可呼吸气体。所述装置也可包括与传感器和流发生器结合的控制器。所述控制器可用于控制流发生器以根据压力治疗方案产生可呼吸气体。所述控制器可进一步包括泄漏检测模块，所述泄漏检测模块用于基于测得的流量信号分析检测泄漏事件。其也可包括压力调节模块，所述压力调节模块用于调节所述流发生器提供的，随泄漏检测模块的输出而变化的治疗压力，其中所述调节减少所述泄漏事件。
在一些这样的实施例中，所述泄漏检测模块可用于检测持续嘴泄漏。可选地，所述压力调节模块可用于降低随泄漏变化的压力。所述压力调节模块也可用于增加随泄漏变化的压力。更进一步地，所述压力调节模块可用于分析患者流量信号，从而计算压力增加和压力降低的调节可能性。在这样的情况下，所述压力调节模块可基于调节可能性和阈值的比较而调节压力。
本呼吸技术另外的特征将在下面的详细描述，附图和权利要求书的评述中更明显。
下面通过如图中的实例对本发明进行举例说明，但这些实例不构成对本发明的限制，其中相同的元件使用相同的附图标记。
图1展示了带有可选的流传感器和流发生器的本技术的泄漏检测装置的图2描述了指示持续嘴泄漏的流量特征的图3为描述了指示阀类嘴泄漏的流量特征的图4为用于区分不同类型的泄漏的泄漏检测器实施例的方法的流程图5为一种控制一种装置以检测泄漏的方法的实施例的流程图6为与通过泄漏检测器发觉持续嘴泄漏相关的各种信号轨迹的图6A为与通过泄漏检测器发觉持续嘴泄漏相关的各种信号轨迹的另外的图7和7A为一种控制一种装置以基于累积协方差的计算检测持续嘴泄漏(CML)的方法的两个实施例的流程图8为用于泄漏检测器的实施例的方法的另外的例子的流程图9为描述通过泄漏检测器检测阀类嘴泄漏的流量信号的信号轨迹的图10为描述可能指示持续嘴泄漏的流量特征的例子的图11为描述可能指示阀类泄漏的流量特征的例子的图12为适于检测嘴泄漏事件的实施例中的进程模块流程图13为适于检测嘴泄漏事件的实施例中的另外的进程模块流程图14为展示了可能用于检测持续嘴泄漏事件的各种特征信号的信号图15为展示了可能用于检测阀类嘴泄漏事件的各种特征的患者流量信号图16为可能用于检测阀类泄漏事件的可选择的特征的患者流量的另外的信号图17为在本技术的一些实施例中的嘴泄漏检测模块的例子的流程图17A为在本技术的一些实施例中的嘴泄漏检测模块的例子的另一流程图18为基于泄漏持续时间，用于量化泄漏严重性的持续嘴泄漏事件的隶属函数的图；
图19为基于泄漏的持续时间，用于量化泄漏严重性的阀类嘴泄漏事件的隶属函数的图20为基于不同的泄漏事件，用于量化泄漏严重性的输出函数的图21为泄漏检测装置中的控制器的方框图，所述泄漏检测装置包括适于实施本技术的检测方法的所述装置的部件；
图22为展示了用于具有本技术的泄漏检测和泄漏控制器的呼吸治疗装置的一些部件的方框图23为描述基于以图22的控制器部件进行的压力控制的泄漏的信号图。
具体实施方式
因此，如图1所示，本技术的实施例可包括具有控制器104的泄漏检测设备或装置102，所述控制器104可具有一个或多个处理器，以实施具体的泄漏检测方法，比如在此更详细描述的算法。因此，所述设置或装置可包括集成芯片，存储器和/或其它控制指令，数据或信息存储介质。例如，包含这种检测方法的程序指令可能编码在所述设备或装置的储存器的集成芯片上，从而形成专用集成芯片(ASIC)。这样的指令也可以或选择性地以合适的数据存储介质作为软件或固件装入。以这种控制器或处理器，所述设备可用于处理来自流量信号的数据。
因此，所述处理器可控制泄漏的评估，比如通过检测泄漏，区别或区分如在此基于从先前睡眠时期中测得的和记录的呼吸流量数据中的更详细描述的实施例中所描述的不同类型的泄漏，和/或确定泄漏时间，持续时间，和严重性。可选择地，该检测可在睡眠时期与呼吸流量信号测量同时进行。因此，在一些实施例中，所述设备或装置本身可选择地与用于测量呼吸流量信号的流传感器106利用实施的方法使用。例如，进入或经过经鼻套管108或经鼻面罩或全脸面罩的流量可用呼吸速度描记器和差压变换器，或类似设备，比如使用一束管子或导管的设备测量，以获取流量信号。可选地，流量信号可从其它传感器推算，t匕如，2005年11月2日提交的PCT/AU2005/001688中所述的电动机流传感器，其内容在此予以全文引用。
如图1中进一步所示，所述泄漏检测设备102可用于累积或生成泄漏相关数据，如可通过泄漏检测设备102存储或输出的泄漏报告中所述的泄漏事件数据109。如在此更详细的论述，所述输出可在所述设备的显示器上可视地输出或电子转移，例如，以无线方式，到另一个装置。通过进一步的实施例，所述泄漏检测设备能以控制方法使用，从而基于泄漏检测方法提供呼吸治疗，使得所述设备可用作呼吸治疗装置。例如，如图1所示，所述泄漏检测设备102可选择地与流发生器110比如带有用于所述控制的合适的传感器(例如，压力传感器)的伺服控制鼓风机一起使用。因此，呼吸治疗或压力治疗方案，比如与CPAP治疗相关的治疗压力水平可通过所述设备的控制器输送，可选地，该治疗可提供相对不断地穿过患者每次呼吸循环的压力，或调节压力以在呼气期间提供较低的压力并在吸气期间提供较高的压力。治疗 压力水平可自动地调节以响应OSA事件(比如呼吸暂停和呼吸功能不全事件)的发觉，所述OSA事件由校正泄漏的呼吸气流信号的确定。可选地，泄漏事件的检测或某些泄漏事件的关键数量可用于确定基线压力是否偏离。因此，这些测量值可作为调节基线压力的基础或起因。可选择地，关键泄漏事件的检测可用于控制丧失对OSA事件的自动检测能力或自动改变为治疗压力水平的能力。也可以使用其它压力调节方案。进一步地，关键泄漏事件的检测可作为控制器不能或中断压力治疗输送的情况。
例如，在一些实施例中，泄漏事件的检测，比如持续嘴泄漏的检测，可作为呼吸功能不全检测器的一部分。在一些自动化呼吸功能不全检测设备中，从假的阳性呼吸功能不全的意义上说，嘴泄漏可通过呼吸功能不全检测器的自动化方法错误地记分为呼吸功能不全事件。以在此描述的方法，呼吸功能不全事件和泄漏事件的同时发觉可作为防止记分为检测到的呼吸功能不全的基础。例如，呼吸中自动检测到的呼吸功能不全事件的记分能以确认在呼吸中存在检测到的泄漏事件为条件。
相对于可检测到的泄漏事件的例子，嘴泄漏可在呼吸治疗，比如经鼻CPAP治疗期间以各种不同的方式发生。这些泄漏事件能以患者流量或来自流传感器的，代表患者流量的流量信号差异化表示。例如，该泄漏可能为持续嘴泄漏。可选择地，该泄漏可能为阀类嘴泄漏。
在持续嘴泄漏(“CML”)期间，至少在发生泄漏的每次呼吸的大部分时间或全部时间的意义上说，患者的嘴保持打开。一般地，在涉及呼吸的每次泄漏期间，该泄漏使一些经鼻吸入的空气从嘴中逃脱。在图2所示的信号轨迹中说明了这种事件。
在这点上，图2包括信号轨迹的上部图和信号轨迹的下部图，两者都在共同的时间刻度上。上部信号轨迹展示了流量的测量值。下部轨迹为泄漏的测量值，在这种情况下为瞬时泄漏，比如美国专利号6，659，101中描述的瞬时泄漏，其内容在此予以全文引用作为参考。该图描述了基于以流量信号代表的泄漏测量值的变化(例如，增加)和通气的变化(例如，减少)之间基于时间的对应关系。在本技术的一些实施例中，这种同期变化的发觉可视为发生持续嘴泄漏或CML的指示。
在阀类嘴泄漏(“VML”)期间，经鼻吸入的空气在呼吸周期的一部分期间通过嘴部分地或完全地呼出。一般地，经鼻呼气正常开始，但快速回落至零，因为嘴“啪啪”打开(像阀门)，使嘴能呼气。这在流量信号中可以表示为可检测的变化，比如经鼻流量信号中尖锐的负值峰。图3的信号轨迹中描述了这种事件的例子。
在这点上，图3包括信号在共同的时间刻度上的信号轨迹的上部图和信号轨迹的下部图。该上部信号轨迹展示了经鼻流量的测量值。该下部轨迹为瞬时泄漏测量值。在本技术的一些实施例中，流量信号中的这种尖锐的负值峰的发觉可视为发生阀类嘴泄漏或VML的指示。如下部轨迹所示，该可检测的变化也可与瞬时泄漏测量值的同期变化一致。
因此，如图1进一步所示，该泄漏检测设备102可检测或报告泄漏事件数据109，比如CML和/或VML事件以及关于这些事件的另外的数据。例如，该泄漏检测设备102可区分并报告在一个或多个睡眠时期过程中的检测到的这种事件的总数。该检测器可确定每次泄漏事件的持续时间以及每次泄漏发生的时间。该检测器可报告没发生这种泄漏的时期。基于其占总泄漏事件的百分比，该检测器可进一步报告泄漏事件的衰减。基于其占睡眠时期或治疗时期的总持续时间或泄漏时间的总持续时间的百分比，该检测器可进一步确定泄漏事件持续时间的衰减。该泄漏检测设备102也可确定泄漏指数以总结泄漏的严重性。如在此更详细的论述，该指数可与测得的一种或多种不同类型的泄漏信息结合。该检测器可进一步使用关于泄漏严重性的信号警告，这可以基于严重性指数。
例如，如图4所示，在一些实施例中，所述泄漏检测设备102可使用一种方法控制处理器从而从测得的可呼吸气体流量检测泄漏。在440中，所述处理器的方法可涉及从测得的可呼吸气体流量确定多个特征。例如，在一些实施例中，该方法可检测通气测量值，比如潮气量。通气测量值可为一分钟通气(例如，在半分钟至5分钟的范围但优选地3分钟的时段确定的测量值)。可选地，这样的通气测量值可通过将从该时间段(例如，0.5分钟，I分钟，3分钟，5分钟)的流量信号获得的流量样品的绝对值的总和二等分而确定。该测量值也可以确定为以理想时段(例如，半分钟，1，3或5分钟)中患者流量的绝对值的一半的合成(因为患者流量考虑瞬时泄漏和软管压降补偿)。更进一步地，该测量值可通过以若干分钟(例如，半分钟，1，3或5分钟)但优选3分钟的时间常数的患者流量绝对值一半的低通滤波确定。更进一步地，所述测量值可为泄漏测量值或之前提及的瞬时泄漏测量值。通过进一步的例子，所述测量 值可以为流量信号或流量信号的其它可检测产物的顶峰或最大流量值。在442，检测器控制所述多个特征的分析以基于所述多个特征确定泄漏事件。所述检测器可控制将泄漏事件划分为多种不同类型的泄漏事件。这样，检测器可区分多种不同类型的泄漏，而不是简单地检测不同泄漏的持续时间或泄漏。例如，在一些实施例中，所述检测器可区分为CML和VML泄漏事件。
A.CML泄漏事件检测实施例
可用于检测CML类泄漏事件的方法可参见图5至7。例如，如图5所示，在这样一个实施例中，在540，检测器的处理器可从测得的可呼吸气体流量确定通气测量值和泄漏测量值。在542，该处理器可分析通气测量值和泄漏测量值以检测通气测量值和泄漏测量值的同期变化。在544，该处理器可基于同期变化识别泄漏事件。这样的同期变化可为，例如，通气减少和泄漏增加，或通气增加和泄漏减少。
可选地，这样进程可基于协方差的确定。在这样的实施例中，协方差能以下面的自动化分析和泄漏检测器102的计算确定。对于这样的实施例，输入的数据可以被处理。该输入可包括从分钟通气测量值(例如，I分钟，3分钟，5分钟等等)中抽样的通气值，从泄漏测量值中抽样的瞬时泄漏值和从流量信号比如滤波流量信号中抽样的患者流量值。可选地，该数据可以缓冲。例如，通过呼吸原则，在呼吸中可以缓冲该流量值。因此，泄漏检测器的输入模块可存储当前输入值(例如，通气样品和泄漏样品以及带有代表当前呼吸的流量值的输入矢量)。可以按如下可选择地进行这样的通气处理，泄漏进程，呼吸检测进程和协方差进程:
(1)通气确定
流量值用于确定分钟通气值(例如，3分钟通气)，该流量值可选地为均匀的通气值。例如，从获得流量信号的样品反过来用于确定当前均匀的通气值。如在此更详细的论述，这也应用于患者流量矢量。通气确定进程可以如下:
(a)获得患者流量值Qp ；
(b)用低通滤波器比如理想的低通滤波器确定均匀的通气。这可通过等式来管理:
权利要求
1.一种用于控制处理器、以根据测得的可呼吸气体流量来检测泄漏的方法，所述方法包括: 根据测得的可呼吸气体流量确定多个特征； 分析所述多个特征，以基于所述多个特征确定泄漏事件；以及 将泄漏事件分类为多个不同类型的泄漏。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个不同类型的泄漏包括持续嘴泄漏和阀类嘴泄漏。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述泄漏事件包括持续嘴泄漏。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多个特征包括通气测量值和瞬时泄漏测量值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述分析包括确定通气测量值和瞬时泄漏测量值的同期变化。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述同期变化包括瞬时泄漏测量值的增加和通气测量值的减少。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述分析包括确定通气测量值和瞬时泄漏测量值的进一步的同期变化。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述进一步的同期变化包括通气测量值的增加和瞬时测量值的减少。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述分析进一步包括确定泄漏事件的持续时间，所述持续时间以同期变化开始并且以进一步同期变化结束。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述泄漏事件包括阀类嘴泄漏。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，测得的可呼吸气体流量的所述多个特征包括第一值和第二值，所述第一值与呼吸中低于预定流量的预定比例的流量测量值相关，所述第二值与所述呼吸中高于预定流量的预定比例的流量测量值相关。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述预定流量为呼吸中的最大流量。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述分析包括确定代表第一值出现和第二值出现之间的时间的持续时间值。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述分析进一步包括比较所述持续时间值与阈值。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述分析包括当所述持续时间值低于阈值时检测泄漏事件的开始。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述分析包括当所述持续时间值等于或超过所述阈值时，检测泄漏事件的结束。
17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括基于泄漏事件分类，控制对压力治疗的调节。
18.一种泄漏检测装置，包括: 控制器，所述控制器具有至少一个处理器，以存取代表测得的可呼吸气体流量的数据，所述控制器用于: 根据测得的可呼吸气体流量确定多个特征；分析所述多个特征，以基于所述多个特征确定泄漏事件；以及 将泄漏事件分类为多个不同类型的泄漏。
19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述多个不同类型的泄漏包括持续嘴泄漏和阀类嘴泄漏。
20.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述泄漏事件包括持续嘴泄漏。
21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述多个特征包括通气测量值和瞬时泄漏测量值。
22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述控制器分析确定通气测量值和瞬时泄漏测量值的同期变化。
23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述同期变化包括瞬时泄漏测量值的增加和通气测量值的减少。
24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，所述控制器分析确定通气测量值和瞬时泄漏测量值的进一步同期变化。
25.根据权利要求24所述的装置，其特征在于，所述进一步同期变化包括通气测量值的增加和瞬时测量值的减少。
26.根据权利要求25所述的装置，其特征在于，所述控制器分析确定泄漏事件的持续时间，所述持续时间以同期变化开始并且以进一步的同期变化结束。
27.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述泄漏事件包括阀类嘴泄漏。
28.根据权利要求27所述的装置，其特征在于，测得的可呼吸气体流量的所述多个特征包括第一值和第二值，所述第一值与呼吸中低于预定流量的预定比例的流量测量值相关，所述第二值与所述呼吸中高于所述预定流量的预定比例的流量测量值相关。
29.根据权利要求28所述的装置，其特征在于，所述预定流量为呼吸中的最大流量。
30.根据权利要求29所述的装置，其特征在于，所述分析确定代表第一值出现和第一值出现之间的时间的持续时间值。
31.根据权利要求30所述的装置，其特征在于，所述分析比较所述持续时间值与阈值。
32.根据权利要求30所述的装置，其特征在于，所述分析包括当所述持续时间值低于所述阈值时检测泄漏事件的开始。
33.根据权利要求32所述的装置，其特征在于，所述分析包括当所述持续时间值等于或超过所述阈值时，检测泄漏事件的结束。
34.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，进一步包括: 流传感器，其中所述控制器进一步用于以所述流传感器确定测得的可呼吸气体的流量；以及 流发生器，所述流发生器用于产生压力高于大气压的、用于患者的可呼吸气体，其中所述控制器进一步用于控制所述流发生器以基于检测出的泄漏，根据压力治疗方案产生可呼吸气体。
35.一种用于控制处理器以根据测得的可呼吸气体流量来检测泄漏的方法，所述方法包括: 根据测得的可呼吸气体流量确定 通气测量值和泄漏测量值； 分析通气测量值和泄漏测量值，以检测通气测量值和泄漏测量值的同期变化；以及基于同期变化识别泄漏事件。
36.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，所述同期变化包括泄漏测量值的增加和通气测量值的减少。
37.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，所述同期变化包括泄漏测量值的减少和通气测量值的增加。
38.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，进一步包括分析通气测量值和泄漏测量值以检测通气测量值和泄漏测量值的进一步同期变化。
39.根据权利要求38所述的方法，其特征在于，进一步包括确定泄漏事件的持续时间，所述持续时间以同期变化开始，并且以进一步同期变化结束。
40.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，所述通气测量值包括一分为二的流量测量值的低通滤波绝对值，并且其中所述泄漏测量值包括瞬时泄漏，所述瞬时泄漏确定为随计算出的泄漏的电导率而变化。
41.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，所述分析包括以代表通气测量值和泄漏测量值的数据确定协方差。
42.根据权利要求41所述的方法，其特征在于，所述分析进一步包括以代表泄漏测量值的数据确定梯度。
43.根据权 利要求42所述的方法，其特征在于，所述分析进一步包括将所述梯度和所述协方差集成为一乘积。
44.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，所述泄漏事件的识别包括基于乘积和阈值的比较，对持续嘴泄漏事件进行打分。
45.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，进一步包括基于识别的泄漏事件控制对压力治疗的调节。
46.一种泄漏检测装置，包括: 控制器，所述控制器具有至少一个处理器，以存取代表测得的可呼吸气体流量的数据，所述控制器进一步用于: 根据测得的可呼吸气体流量确定通气测量值和泄漏测量值； 分析通气测量值和泄漏测量值，以检测通气测量值和泄漏测量值的同期变化；以及 基于同期变化识别泄漏事件。
47.根据权利要求46所述的装置，其特征在于，所述同期变化包括泄漏测量值的增加和通气测量值的减少。
48.根据权利要求46所述的装置，其特征在于，所述同期变化包括泄漏测量值的减少和通气测量值的增加。
49.根据权利要求46所述的装置，其特征在于，所述控制器进一步用于分析通气测量值和泄漏测量值以检测通气测量值和泄漏测量值的进一步同期变化。
50.根据权利要求49所述的装置，其特征在于，所述控制器进一步用于确定泄漏事件的持续时间，所述持续时间以同期变化开始，并且以进一步同期变化结束。
51.根据权利要求50所述的装置，其特征在于，所述同期变化包括泄漏测量值的增加和通气测量值的减少，并且所述进一步同期变化包括泄漏测量值减少和通气测量值的增加。
52.根据权利要求46所述的装置，其特征在于，所述通气测量值包括一分为二的流量测量值的低通滤波绝对值，并且其中所述泄漏测量值包括瞬时泄漏，所述瞬时泄漏确定为随计算出的泄漏的电导率而变化。
53.根据权利要求46所述的装置，其特征在于，所述分析以代表通气测量值和泄漏测量值的数据确定协方差。
54.根据权利要求53所述的装置，其特征在于，所述分析以代表泄漏测量值的数据进一步确定梯度。
55.根据权利要求54所述的装置，其特征在于，所述分析将所述梯度和所述协方差集成为一乘积。
56.根据权利要求55所述的装置，其特征在于，所述泄漏事件的识别包括基于乘积和阈值的比较，对持续嘴泄漏事件进行打分。
57.根据权利要求46所述的装置，其特征在于，进一步包括: 流传感器，其中所述控制器进一步用于用所述流传感器来确定测得的可呼吸气体流量；以及 流发生器，所述流发生器用于产生压力高于大气压的、用于患者的可呼吸气体，其中所述控制器进一步用于控制所述流发生器以基于检测出的泄漏，根据压力治疗方案产生可呼吸气体。
58.一种用于控制处理器以从测得的可呼吸气体流量检测泄漏的方法，所述处理器的方法包括: 确定第一出现和第二出现，所述第一出现与呼吸中低于阈值的流量测量值相关，所述第二出现与所述呼吸中高于所述阈值的流量测量值相关； 分析与所述第一和第二出现相关的持续时间； 基于所述分析识别泄漏事件。
59.根据权利要求58所述的方法，其特征在于，所述阈值包括所述呼吸的预定流量的预定比例。
60.根据权利要求59所述的方法，其特征在于，所述预定流量为所述呼吸的最大流量。
61.根据权利要求58所述的方法，其特征在于，所述分析包括比较持续时间和另一阈值。
62.根据权利 要求58所述的方法，其特征在于，所述比例包括约5%至30%范围内的分数。
63.根据权利要求58所述的方法，其特征在于，所述持续时间代表所述第一出现和所述第二出现之间的时间。
64.根据权利要求59所述的方法，其特征在于，当所述持续时间低于所述其它阈值时，所述泄漏时间被识别为开始。
65.根据权利要求63所述的方法，其特征在于，当所述持续时间等于或超过所述其它阈值时，所述泄漏事件被识别为结束。
66.根据权利要求63所述的方法，其特征在于，所述其它阈值包括代表约0.05至0.4秒的范围的值。
67.根据权利要求58所述的方法，其特征在于，进一步包括基于识别的泄漏事件控制对压力治疗的调节。
68.一种泄漏检测装置，包括: 控制器，所述控制器具有至少一个处理器，以存取代表测得的可呼吸气体流量的数据，所述控制器进一步用于: 确定第一出现和第二出现，所述第一出现与呼吸中低于阈值的流量测量值相关，所述第二出现与所述呼吸中高于所述阈值的流量测量值相关； 分析与所述第一和第二出现相关的持续时间； 基于所述分析识别泄漏事件。
69.根据权利要求68所述的装置，其特征在于，所述阈值包括所述呼吸的预定流量的预定比例。
70.根据权利要求69所述的装置，其特征在于，所述预定流量为所述呼吸的最大流量。
71.根据权利要求68所述的装置，其特征在于，所述分析包括持续时间与另一阈值的比较。
72.根据权利要求68所述的装置，其特征在于，所述比例包括约5%至30%范围内的分数。
73.根据权利要求68所述的装置，其特征在于，所述持续时间代表所述第一出现和所述第二出现之间的时间。
74.根据权利要求68所述的装置，其特征在于，当所述持续时间低于所述其它阈值时，所述泄漏时间被识别为开始 。
75.根据权利要求74所述的装置，其特征在于，当所述持续时间等于或超过所述其它阈值时，所述泄漏事件被识别为结束。
76.根据权利要求75所述的装置，其特征在于，所述其它阈值包括代表约0.05至0.4秒的范围内的值。
77.根据权利要求68所述的装置，其特征在于，进一步包括: 流传感器，其中所述控制器进一步用于用所述流传感器来确定测得的可呼吸气体流量；以及 流发生器，所述流发生器用于产生压力高于大气压的、用于患者的可呼吸气体，其中所述控制器进一步用于控制所述流发生器以基于检测出的泄漏，根据压力治疗方案产生可呼吸气体。
78.一种泄漏检测装置，包括: 控制器，所述控制器具有至少一个处理器，以存取代表测得的可呼吸气体流量的数据，所述控制器进一步用于: 根据测得的可呼吸气体流量确定多个特征； 用时间和大小阈值分析所述多个特征；以及 基于所述分析，设置泄漏指示，所述泄漏指示代表持续嘴泄漏。
79.根据权利要求78所述的装置，其特征在于，所述多个特征包括第一和第二特征，并且 其中所述分析包括比较第一特征，以检测第一特征的变化，所述第一特征的变化发生在可归因于时间阈值的预定时间段内；并且其中所述分析进一步包括:基于检测预定时间段内的变化的第一特征的比较，将第二特征与大小阈值进行比较。
80.根据权利要求78所述的装置，其特征在于，所述第一特征包括修正协方差信号。
81.根据权利要求80所述的装置，其特征在于，所述第一特征的变化为负。
82.根据权利要求80所述的装置，其特征在于，所述第二特征包括协方差总和。
83.根据权利要求82所述的装置，其特征在于，如果所述比较检测到所述第二特征低于所述阈值，那么将所述泄漏指示设置为代表持续嘴泄漏。
84.根据权利要求82所述的装置，其特征在于，所述第一和第二特征来源于通气测量值和瞬时泄漏测量值。
85.根据权利要求78所述的装置，其特征在于，进一步包括: 流传感器，其中所述控制器进一步用于用所述流传感器来确定测得的可呼吸气体流量；以及 流发生器，所述流发生器用于产生压力高于大气压的、用于患者的可呼吸气体，其中所述控制器进一步用于控制所述流发生器以根据压力治疗方案产生可呼吸气体。
86.根据权利要求85所述的装置，其特征在于，所述控制器进一步用于控制所述流发生器以基于泄漏指示，根据压力治疗方案产生可呼吸气体。
87.一种用于呼吸治疗装置的泄漏检测方法，所述方法包括: 根据与呼吸治疗装置相关的、测得的可呼吸气体流量确定多个特征； 在处理器中用时间和大小阈值分析所述多个特征；以及 基于所述分析，设置泄漏指示，所述泄漏指示代表持续嘴泄漏。
88.一种泄漏检测装置，包括: 控制器，所述控制器具有至少一个处理器，以存取代表测得的可呼吸气体的流量的数据，所述控制器进一步用于: 根据测得的可呼吸气体流量确定多个特征； 分析所述特征；并且 生成泄漏指示，从而排除阀类嘴泄漏的可能性，所述泄漏指示代表检测嘴泄漏。
89.根据权利要求88所述的装置，其特征在于，其中所述特征中的一个包括修正协方差 目号。
90.根据权利要求89所述的装置，其特征在于，所述特征中的一个包括协方差总和。
91.根据权利要求90所述的装置，其特征在于，所述特征中的一个包括代表阀类嘴泄漏的水平的信号。
92.根据权利要求91所述的装置，其特征在于，所述特征来源于通气测量值和瞬时泄漏测量值。
93.根据权利要求88所述的装置，其特征在于，进一步包括: 流传感器，其中所述控制器进一步用于用所述流传感器来确定测得的可呼吸气体流量；以及 流发生器，所述流 发生器用于产生压力高于大气压的、用于患者的可呼吸气体，其中所述控制器进一步用于控制所述流发生器以根据压力治疗方案产生可呼吸气体。
94.根据权利要求93所述的装置，其特征在于，所述控制器进一步用于控制所述流发生器以基于所述泄漏指示，根据压力治疗方案产生可呼吸气体。
95.一种用于呼吸治疗装置的泄漏检测方法，所述方法包括: 从可归因于呼吸治疗装置的测得的可呼吸气体的流量确定特征； 用处理器分析所述特征；以及 在所述处理器生成泄漏指示，从而排除阀类嘴泄漏的可能性，所述泄漏指示代表检测嘴泄漏。
96.一种用于泄漏检测和泄漏控制的呼吸治疗装置，包括: 传感器，所述传感器用于测量压力和可归因于可呼吸气体的流量； 流发生器，所述流发生器用于产生压力高于大气压的、用于患者的可呼吸气体；以及控制器，所述控制器具有至少一个处理器，所述控制器与所述传感器和所述流发生器结合，并用于控制所述流发生器以根据压力治疗方案产生可呼吸气体，所述控制器包括: 泄漏检测模块，所述泄漏检测模块用于基于测得的流量信号分析检测泄漏事件；以及压力调节模块，所述压力调节模块用于调节流发生器提供的治疗压力随泄漏检测模块的输出而变化，所述调节用于减少所述泄漏事件。
97.根据权利要求96所述的装置，其特征在于，所述泄漏检测模块用于检测持续嘴泄漏。
98.根据权利要求96所述的装置，其特征在于，所述压力调节模块用于降低随所述泄漏而变化的压力。
99.根据权利要求96所述的装置，其特征在于，所述压力调节模块用于增加随所述泄漏而变化的压力。
100.根据权利要求96所述的装置，其特征在于，所述压力调节模块用于分析患者流量信号以计算压力增加和压力降低的调节可能性。
101.根据权利要求100所述的装置，其特征在于，所述压力调节模块用于基于调节可能性与阈值的比较调节压力。
102.根据权利要求100所述的装置，其特征在于，所述控制器进一步用于存取代表测得的可呼吸气体流量的数据，从而: 根据测得的可呼吸气体 流量确定多个特征； 用时间和大小阈值分析所述多个特征；以及 基于所述分析，设置泄漏指示，所述泄漏指示代表持续嘴泄漏。
103.根据权利要求102所述的装置，其特征在于，所述多个特征包括第一和第二特征，并且 其中所述分析包括所述第一特征的比较，以检测第一特征的变化，所述第一特征的变化发生在可归因于时间阈值的预定时间段内；并且 其中所述分析进一步包括:基于检测预定时间段内的变化的第一特征的比较，将第二特征与大小阈值进行比较。
104.根据权利要求103所述的装置，其特征在于，所述第一特征包括修正协方差信号，并且所述第二特征包括协方差总和。
105.一种用于泄漏检测和泄漏控制的呼吸治疗装置的方法，所述方法包括: 测量压力和可归因于可呼吸气体的流量，所述可呼吸气体以高于大气压的压力产生；基于所述测得的流量信号的分析检测泄漏事件；以及调节随检测出的泄漏事件而 变化的治疗压力，所述调节用于减少所述泄漏事件。
全文摘要
自动方法提供泄漏检测，所述泄漏检测可用于呼吸治疗装置。在一些实施例中，所述检测装置可在治疗时期自动地确定并对不同类型的泄漏事件进行打分，包括，例如，持续嘴泄漏事件和阀类嘴泄漏事件。该检测方法能以专用电脑的数据分析或测量呼吸气流的检测设备，或基于监测出的泄漏提供呼吸治疗方案的呼吸治装置执行。在一些实施例中，所述泄漏检测器可确定并报告泄漏严重性指数。这种指数可与量化不同类型的泄漏事件的数据结合。
文档编号A61M16/00GK103180002SQ201180047824
公开日2013年6月26日 申请日期2011年7月28日 优先权日2010年7月30日
发明者达术雅特·劳, 杰弗里·P·亚米斯德, 迪内希·拉马南 申请人:雷斯梅德有限公司