专利名称：确定cpap治疗期间的泄漏的制作方法
技术领域：
本发明涉及呼吸暂停和其它呼吸紊乱的治疗。具体而言，本发明涉及确定机械施加气道正压过程中的泄漏气流量和真实呼吸气流量的方法和装置。
背景技术：
为了治疗呼吸暂停和其它呼吸紊乱，在可以在吸气期间较高而在呼气期间较低的压カ下，例如通过面罩从机械呼吸器或呼吸机提供可呼吸的气体。(在本说明书中对“面罩”的任何提及应被理解为包括用于将可呼吸的气体传送到人的气道的任何形式的设备，包括鼻罩、ロ鼻面罩、鼻塞/鼻枕和气管内插管或气管切开插管。术语“呼吸机”用于描述完成呼吸的部分工作的任何设备。)一般要在机械通气期间测量对象的呼吸气流量，以评定治疗的适合性，或控制呼吸机的操作。通常使用放置在面罩和压力源之间的气体输送路径中的呼吸速度描记器来測量呼吸气流量。面罩和对象之间的泄漏是不可避免的。呼吸速度描记器测量呼吸气流量加上泄漏流量加上通过通气ロ的流量(也称为“故意泄漏(deliberate leak)”)的总和。如果泄漏的瞬时流量已知，则可通过从呼吸速度描记器处的流量减去泄漏流量和通过通气ロ的流量来计算呼吸气流量。一般，通过通气ロ的流量是通气ロ处的压力的已知函数，且假定能以合理的精确性估计通气ロ处的压力，于是可直接计算通过通气ロ的流量。另ー方面，如果通气ロ特征对所使用的泄漏模型适当，则可将通气ロ流量和非故意泄漏聚集在一起，并估计为单一量。在下文中将假定使用通气ロ处的压カ来直接估计通气ロ流量，并且在没有明确提到时，假定已发生了将该通气ロ流量从总的呼吸机流出量减去。校正泄漏流量的ー些方法假设(i)泄漏实质上是不变的，以及(ii)在足够长的时间内，吸入和呼出的呼吸气流量将抵消。如果满足这些假定，则在足够长的一段时期内，通过呼吸速度描记器的平均流量将等于泄漏的数量，且可接着如所述地计算真实的呼吸气流量。只有当面罩处的压カ不变时，已知的方法才是正确的。另ー方面，如果面罩压カ随着时间变化(例如，在呼吸机的情况下)，则上面的假设(i)将是无效的，且所计算的呼吸气流量因此将不正确。这在图Ia-If中显著示出。图Ia示出在双水平CPAP (持续气道正压通气)治疗中测得的面罩压カ的迹线，压力在呼气时的约4cm H2O和吸气时的约12cm H2O之间。图Ib示出与面罩压カ同步的真实的呼吸气流量的迹线。在时间=21秒处，面罩泄漏出现，导致由于泄漏而产生的泄漏流量，其为治疗压カ的函数，如图Ic所示。在图Id中示出的所测得的面罩流量现在包括由于泄漏流量而产生的偏移。现有技术方法接着在多次呼吸后确定所计算的泄漏流量，如图Ie所示。如图If所示，得到的所计算的呼吸流量为所测得的流量减去计算的泄漏流量，其已经返回到正确的平均值，然而在量值上并没有被正确地估算，给出峰值正气流量和负气流量的虚假指示。在欧洲公布号0714670A2中公开了另ー现有技术装置，包括计算压力依赖性泄漏分量。此方法依赖于准确地知道吸气事件开始和下ー吸气事件开始的出现。换句话说，泄漏计算形成为在已知呼吸中的平均值，并应用于随后的呼吸。如果前面呼吸开始和结束的时刻是未知的，则不能使用该方法。通常，可能很难精确地计算呼吸开始的时间。在紧接着泄漏突然变化之后的情况中尤其如此。而且，该方法在对象没有作出呼吸努力并且例如在呼吸暂停期间根本没有立刻通气的情况下将不起作用，因为对于呼吸暂停的持续时间来说，没有可在其间进行计算的呼 吸的开始或结束。在美国专利6，152，129 (Berthon-Jones)中，通过首先从长期孔流量估计泄漏路径的传导率(conductance)来确定泄漏
权利要求
1.ー种呼吸治疗设备，其包括 将可呼吸的气体流提供至患者呼吸界面的流量发生器； 一或多个用于測量与所述患者呼吸界面相关的气体特性的传感器；和 与所述ー或多个传感器以及所述流量发生器连接的控制器，所述控制器被设置为控制 确定平均窗ロ，所述平均窗ロ从当前时刻开始并在时间上向后延伸至根据第一呼吸周期逐步检测的相位测量值的当前測量值以及属于紧接的在前第二呼吸周期的相应相位测量值而确定的点；根据所述平均窗ロ确定流量的平均測量值和压力函数的平均测量值； 基于所确定的流量和压カ函数的平均测量值确定泄露模型參数的估计值。
2.权利要求I的设备，其中所述流量的平均測量值和压力函数的平均测量值通过将所述平均窗ロ应用于已经平均的流量測量值和压力函数来确定。
3.权利要求I或2的设备，其中所述确定平均窗ロ包括对属于所述第一和第二呼吸周期的相位测量值的重复向后捜索。
4.权利要求3的设备，其中当离散的相位测量值中的最近的一个小于或等于当前相位測量值时，所述重复搜索从所述紧接的在前呼吸周期检测出所述相应的相位測量值。
5.权利要求3或4的设备，其中所述重复捜索包括从当前相位測量值开始的一或多个捜索相位间隔，每ー搜索相位间隔小于完整的呼吸。
6.权利要求5的设备，其中所述重复搜索包括多个亚搜索，每ー亚搜索基于相应的搜索相位间隔，在每ー亚捜索中寻找相位，其小于从前次亚搜索获得的相位，小于的量至少等于当前捜索相位间隔。
7.前述权利要求中任ー项的设备，其中所述控制器进ー步设置为，如果在阈值时间段内没有检测出相应的相位测量值，则根据所述阈值时间段确定所述平均窗ロ。
8.权利要求4-6中任ー项的设备，其中每ー离散的相位测量值包括O到I的间隔中的值；吸气开始由O表示，呼气开始和吸气结束由0. 5表示，表示呼气的值接近I。
9.前述权利要求中任ー项的设备，其中所述估计的泄露模型參数包括泄露传导率。
10.权利要求9的设备，其中确定所述泄露传导率的估计值包括所述流量的平均測量值除以所述压カ测量值的平方根的平均值。
11.ー种方法，包括 将可呼吸的气体流提供至患者呼吸界面； 測量与所述患者呼吸界面相关的气体特性； 确定平均窗ロ，所述平均窗ロ从当前时刻开始并在时间上向后延伸至根据第一呼吸周期逐步检测的相位测量值的当前測量值以及属于紧接的在前第二呼吸周期的相应相位测量值而确定的点； 根据所述平均窗ロ确定流量的平均測量值和压力函数的平均测量值；和 基于所确定的流量和压カ函数的平均测量值确定泄露模型參数的估计值。
12.权利要求11的方法，其中确定所述流量的平均測量值和压力函数的平均测量值包括将所述平均窗ロ应用于已经平均的流量測量值和压力函数。
13.权利要求11或12的方法，其中所述确定平均窗ロ包括对属于所述第一和第二呼吸周期的相位测量值的重复向后捜索。
14.权利要求13的方法，其中当离散的相位测量值中的最近的一个小于或等于当前相位測量值时，所述重复搜索从所述紧接的在前呼吸周期检测出所述相应的相位測量值。
15.权利要求13或24的方法，其中所述重复搜索包括从当前相位测量值开始的一或多个搜索相位间隔，每ー搜索相位间隔小于完整的呼吸。
16.权利要求15的方法，其中所述重复搜索包括多个亚搜索，每ー亚搜索基于相应的捜索相位间隔，在每ー亚捜索中寻找相位，其小于从前次亚搜索获得的相位，小于的量至少等于当前捜索相位间隔。
17.前述权利要求中任ー项的方法，进ー步包括，如果在阈值时间段内没有检测出相应的相位測量值，则根据所述阈值时间段确定所述平均窗ロ。
18.权利要求14-16中任ー项的方法，其中每ー离散的相位测量值包括O到I的间隔中的值；吸气开始由O表示，呼气开始和吸气结束由0. 5表示，表示呼气的值接近I。
19.前述权利要求中任ー项的方法，其中所述估计的泄露模型參数包括泄露传导率。
20.权利要求19的方法，其中确定所述泄露传导率的估计值包括所述流量的平均測量值除以所述压カ测量值的平方根的平均值。
全文摘要
在CPAP或正压通气系统中，在当单次呼吸建立平均窗口的开始时的时间内通过回顾在每个时刻确定泄漏，在该时间内对在确定泄漏模型的参数时使用的低通滤波值取平均值。干扰指数指示泄漏是否快速变化。到了干扰高的程度，所使用的泄漏估计从使用滑动呼吸窗口平均逐渐变化到更坚实和更快的响应低通滤波方法，且基于使用估计的呼吸流量进行测量来调节通气支持慢下来或停止。
文档编号A61M16/00GK102727976SQ20121022598
公开日2012年10月17日 申请日期2007年8月30日 优先权日2006年8月30日
发明者D·J·巴辛 申请人:雷斯梅德有限公司