利用在面罩装置处的压力传感器的自适应患者回路补偿的制作方法_2

文档序号:8398872阅读:来源:国知局
气动系统参数进行动态建模、测量、 确定和/或估计,包括但不限于对在治疗过程期间的动态压降进行动态建模、测量、确定和 /或估计,并且补偿一个或多个效应,以便改进呼吸治疗设备和/或所提供的呼吸治疗的质 量、响应性和/或稳定性。
[0016] 呼吸治疗设备和/或所提供的呼吸治疗的质量可以涉及递送的可呼吸气体加压 流的一个或多个气体参数的水平和/或计时的精确性,尤其是响应于负载侧扰动,例如来 自对象和/或系统100的部件的流量变化。备选地和/或同时地,质量可以涉及呼吸治疗 设备的带宽。备选地和/或同时地,质量可以涉及呼吸治疗设备内的噪声量或信噪比。呼 吸治疗设备的响应性可以涉及设备多好和/或多快地处理系统内的负载扰动(和/或其他 流量变化)和/或设置点变化。这样的变化可以包括但不限于呼吸、打喷嚏、咳嗽和/或由 对象106进行的其他动作以及由于诸如导管移动、弯曲等的硬件部件的变化。在一些情况 下,响应性可以由响应率表征。呼吸治疗设备的稳定性可以涉及在治疗过程期间在设备内 引入振荡的可能性。备选地和/或同时地,稳定性可以由增益裕量和相位裕量表征。
[0017] 使用系统100的治疗"过程"可以被定义为对系统100的基本不间断的治疗使用的 不超过(连续)数小时的特定上限阈值的时间段。上限阈值例如可以是大约6小时、大约 8小时、大约10小时、大约12小时、大约16小时、大约24小时和/或其他时间段。如果呼 吸治疗被用于处置睡眠障碍,则相关的过程长度可以对应于对象的睡眠模式。典型的过程 长度因此可以是大约八小时。备选地和/或同时地,治疗过程可以被定义为对系统100的 基本不间断的治疗使用的不持续少于(连续的)单位时间的特定下限阈值和/或至少与先 前过程分开的最小时间段的时间段。所述下限阈值例如可以是大约15分钟、大约30分钟、 大约1小时、大约2小时、大约3小时、大约4小时、大约5小时和/或其他时间段。例如, 一分钟的使用可能太短而不能被认为是过程。例如,由10分钟间隙隔开的两个3小时时间 段的使用可以被认为是一个过程而不是两个过程。单个治疗过程可以具有开始和结束。
[0018] 在一些实施例中,在单个治疗过程期间以相对持续进行的方式(例如,在各个呼 吸之间、每几个呼吸、每几秒、每分钟等)调节一个或多个操作水平(例如,压力、体积等), 以滴定(titrate)治疗和/或补偿患者回路中的其他变化。
[0019] 系统100包括以下中的一个或多个:压力发生器140、递送回路180、一个或多个传 感器142、电子存储设备130、用户接口 120、处理器110、估计模块111、目标模块112、控制 模块113、患者压力模块114、设备压力模块115、误差模块116、参数确定模块117和/或其 他部件。
[0020] 图1中的系统100的压力发生器140可以与气道(正)压力设备 (PAP/CPAP/BiPAP? /等)集成、组合、耦合和/或连接。压力发生器140可以被配置为 提供例如经由压力发生器140的输出端141和/或经由递送回路180递送到对象106的气 道的可呼吸气体加压流。递送回路180有时可以被称为对象接口 180。对象106可以发起 一个或多个呼吸相位。呼吸治疗可以被实施为压力控制、压力支持、体积控制和/或其他类 型的支持和/或控制。例如,为了支持吸气,可呼吸气体加压流的压力可以被调节到吸气压 力。备选地和/或同时地,为了支持呼气,可呼吸气体加压流的压力和/或流量可以被调节 到呼气压力。在实施方式中可以使用自动滴定来进行多次调节,以通过对可呼吸气体加压 流的递送来提供呼吸支持。除了在多个水平之间进行交替之外,吸入压力水平可以根据针 对相位的任何指定区段的预定斜率(绝对和/或相对的,例如取决于呼吸率)斜升或斜降。 相似的特征可用于呼出相位。压力水平可以是遵循预定的动态特性预定的且固定的,或者 取决于感测到的呼吸、呼吸障碍或其他生理特性,所述压力水平可以在呼吸间或者在夜晚 间动态变化。压力发生器140被配置为例如与对象的呼吸循环基本同步地调节以下中的一 个或多个:压力水平、流量、湿度、速度、加速度和/或可呼吸气体加压流的其他参数。
[0021] 气道压力设备可以被配置为使得根据针对对象106的治疗性呼吸方案来控制可 呼吸气体加压流的一个或多个气体参数。所述一个或多个参数包括以下中的一个或多个: 流量、体积、逆行体积、压力、湿度、速度、加速度、(有意的)气体泄漏和/或其他参数。系 统100可以被配置为提供各种治疗类型,包括其中对象自行地执行吸气和/或呼气或者其 中设备提供气道负压的治疗类型。
[0022] 压力发生器140的输出端141处的压力水平与到对象106的递送点处的压力水平 之间的函数关系可以被称为转移函数。基于参数的模型可以被用于在闭环反馈/前馈系 统的上下文中分析转移函数,所述基于参数的模型对对象接口 180、在对象接口 180与对象 106之间的相互作用和/或系统100内的其他部件中的一个或多个进行建模。基于参数的 模型可以包含患者模型以及患者接口回路气动模型。基于参数的模型可以是动态的,例如 参数的值可以动态变化,或者可以增加、移除和/或动态地重新配置模型元素以更好地估 计患者模型或患者接口回路气动模型。对例如涉及转移函数的基于参数的模型的使用和/ 或分析可以涉及时间延迟效应,例如传播通过对象接口 180的压力波的关于例如系统的响 应性和稳定性的传输延迟。通过以下方程式给出针对输入XiSM对输出)?*的转移函数的范 例:
[0023]
【主权项】
1. 一种用于在治疗过程期间向对象提供呼吸治疗的系统,所述系统包括: 压力发生器(140),其被配置为生成用于递送到所述对象的气道的可呼吸气体加压流, 所述压力发生器具有被配置为排出所述可呼吸气体加压流的输出端(141); 对象接口(180),其被配置为将所述可呼吸气体加压流从所述压力发生器的所述输出 端引导到所述对象的所述气道处或附近的递送点,其中,在对所述可呼吸气体加压流的递 送期间,所述对象接口引起在所述压力发生器的所述输出端与所述递送点之间的压降; 一个或多个传感器(142),其被配置为生成传达与所述可呼吸气体加压流的一个或多 个气体参数相关的信息的输出信号,其中,在所述治疗过程期间以持续进行的方式生成所 述输出信号,并且其中,传感器被设置在所述递送点处或附近和/或在所述压力发生器的 所述输出端处或附近; 一个或多个处理器(110),其被配置为运行处理模块,所述处理模块包括: 估计模块(111),其被配置为基于所生成的输出信号来估计在对所述可呼吸气体加压 流的递送期间的在所述压力发生器的所述输出端与所述递送点之间的所述压降,其中,在 所述治疗过程期间以持续进行的方式执行由所述估计模块进行的所述估计; 目标模块(112),其被配置为确定针对所述可呼吸气体加压流的补偿动态地估计的压 降的目标压力,其中,所述目标压力是根据治疗方案的;以及 控制模块(113),其被配置为基于所确定的目标压力来调节所述可呼吸气体加压流的 一个或多个气体参数的水平。
2. 根据权利要求1所述的系统,还包括: 模型模块(118),其被配置为调苄基于参数的模型的一个或多个模型参数,所述基于参 数的模型对所述对象接口进行建模,其中,所述基于参数的模型包括与所述对象接口的气 动阻抗相关的一个或多个模型参数,并且其中,在所述治疗过
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