用于监控心肺健康的方法和设备的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求了以下申请作为优先权：2012年5月30日提交的申请号为IE
[0003] 2013/0254的爱尔兰申请；2012年6月26日提交的申请号为2012902693的澳大 利亚临时申请；2012年11月30日提交的申请号为2012905221的澳大利亚临时申请；以及 2013年4月29日提交的申请号为2013901482澳大利亚临时申请。
[0004] 关于联邦资助的研宄和开发的声明
[0005] 不适用
[0006] 联合研宄开发方的名字
[0007] 不适用
[0008] 序列表 [0009] 不适用
技术领域
[0010] 本申请的技术涉及呼吸疾病的诊断、治疗以及改善中的一个或多个，并涉及预防 呼吸疾病的步骤。本申请的技术尤其涉及医疗装置，以及它们在治疗呼吸疾病以及用于预 防呼吸疾病中的用途。
【背景技术】
[0011] 人体的呼吸系统促进了气体交换。鼻和口形成了人体气道的入口。
[0012] 气道包括一系列的分支管，其随着更深入肺部而变得更狭窄、更短以及更多。肺部 的主要功能是气体交换，使得氧气从空气中进入静脉血并使二氧化碳排出。气管分成右边 和左边的主支气管，其进一步最终分成终末细支气管。支气管组成了传导气道，且并不参与 气体交换。气道的进一步划分将导致呼吸细支气管，并最终到肺泡。肺部的肺泡区域是发生 气体交换的地方，并成为呼吸区域。请见West, Respiratory Physiology-the essentials。
[0013] 存在一系列的心肺疾病。
[0014] 阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA)是一种形式的睡眠障碍性呼吸（SDB)，其特征是睡眠 期间的上气道梗塞。其由睡眠过程中的不正常的小上气道以及舌部区域，软腭以及后咽壁 的肌肉张力丧失而导致。该状态使得受影响的患者在长达一般为30-120秒的期间停止呼 吸，有时在一个晚上多达200-300次。其一般引起过多的白天嗜睡，并引起心脑血管疾病以 及脑部损坏。这种症状为普通的疾病，尤其是在中年的过重的男性中，尽管受影响的人没有 意识到这个问题。请见 US Patent4, 944, 310 (Sullivan)。
[0015] 周期性或调制的呼吸，例如潮式呼吸（CSR)是患者呼吸控制的一种疾病，其中具 有消长通气的有节奏的交替周期（呼吸过度和呼吸暂停/呼吸不足），引起动脉血的重复 的去氧合和再氧合。CSR是有害的，因为重复的缺氧。在某些患者中，CSR与从睡眠中的重 复唤醒有关，这会引起严重的睡眠干扰，增加的交感神经活性，以及增加的后负荷。请见US Patent 6,532,959 (Berthon-Jones)〇
[0016] 在没有换气不足的其它原因下，过度换气综合征（OHS)被定义为严重肥胖以及清 醒慢性高碳酸血症的结合。其症状包括呼吸困难、晨起头痛和白天嗜睡。
[0017] 慢性阻塞性肺疾病（COPD)包括具有特定共性的一组下气道疾病中的任何一种。 这些疾病包括对气体运动的阻力增大、延长的呼吸呼气阶段，以及肺部正常弹性的丧失。 coro的例子有肺气肿和慢性支气管炎。COPD由长期吸烟（主要风险原因），职业影响，空气 污染以及遗传因素导致。症状包括：劳力性呼吸困难，慢性咳嗽，咳痰。
[0018] 神经肌肉病（NMD)是一个广泛的术语，其涵盖了许多疾病和小病，其会直接通过 内在的肌肉病例，或非直接地通过神经病例来损坏肌肉的功能。某些NMD患者的特点是导 致移动丧失的渐进性肌肉损伤，沦为依靠轮椅，吞咽困难，呼吸肌无力，并最终死于呼吸衰 竭。神经肌肉疾病可分成快速渐进以及缓慢渐进：
[0019] (i)快速渐进疾病：其特征是肌肉损坏在数月内加重，并在数年内导致死亡（例 如：肌萎缩性侧索硬化症（ALS)和青少年的杜氏肌营养不良症（DMD));
[0020] (ii)可变化或缓慢的渐进疾病：其特征是肌肉损坏在数年内加重，并仅减少寿命 (例如：肢带，面肩肱型和强直性肌营养不良）。在NMD中呼吸障碍的症状包括：增加的总 体乏力，吞咽困难，劳力和休息的呼吸困难，疲劳，嗜睡，晨起头痛，并与在集中力和情绪变 化中有困难。
[0021] 胸壁疾病是导致呼吸肌和胸廓之间的非有效耦合的一组胸廓畸形疾病。这种疾病 一般以限制性缺陷为特征，并承担长期高碳酸血症性呼吸衰竭的可能。特发性脊柱侧凸和 /或脊柱后侧凸可引起严重的呼吸衰竭。呼吸衰竭的症状包括：劳力性呼吸困难、血管神经 性水肿、端坐呼吸、反复肺部感染、晨起头痛、疲劳、睡眠质量差和食欲不振。
[0022] 心脏衰竭是一种相对普遍以及严重的临床症状，其特征是心脏不能满足身体的氧 需求。由于其高度普遍以及严重性，心脏衰竭的管理对现代健康护理系统来说具有巨大的 挑战。心脏衰竭是慢性状态，在本质上具有渐进性。这种心脏衰竭的渐进一般特点是在穿 插有急性发作特点的长时期内（尽管具有降低的心血管功能）相对稳定。在这些急性的发 作中，患者经历了症状的加重，例如，呼吸不足（呼吸困难），驰骋节奏，增加颈静脉压力，端 坐呼吸。其一般伴有显性阻塞（肺腔液体的积聚）。过多的液体一般导致几公斤的可测量 的重量增加。在许多情况下，然而，到显性阻塞发生时，医生帮助患者重建稳定的选择十分 有限，且在许多情况下患者需要住院治疗。在极端的情况下，得不到及时的治疗，患者将经 历急性失代偿性心力衰竭（ADHF)。
[0023] 治疗
[0024] 鼻持续气道正压（CPAP)的治疗可用于治疗阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA)。这种情况 是持续的气道正压充当气动夹板，并可通过向前以及远离后口咽壁来推动软腭和舌头来防 止上气道闭塞。
[0025] 可使用无创通气（NIV)来治疗CSR，OHS，COPD，NMD以及胸壁疾病。
[0026] PAP 装置
[0027] 在CPAP下的正压气体一般通过PAP装置，例如马达-驱动鼓风机来提供至患者的 气道。该鼓风机的出口通过柔性输送导管来连接至患者接口，例如口罩。
[0028] 监控系统
[0029] 目前的目标在于可预测潜在的心-肺事件，例如：ADHF事件，以防止或改进这种事 件。建议用于预测心-肺事件目的特征包括身体重量，B型钠尿肽（BNP)水平，夜间心率， 睡眠姿势的改变，以及呼吸的改变。多导睡眠图（PSG)是用于诊断和预测心肺疾病的常规 系统。此外，已知地有接触传感器的模式，例如口罩或鼻导管，其具有用于监控和分析睡眠 中呼吸参数以确定睡眠障碍性呼吸的严重性的能力。然而，这种系统非常复杂并可能很昂 贵，且/或对于在家试图睡眠的病人来说非常不舒服。
【发明内容】
[0030] 本发明在于提供一种用于心肺疾病的诊断和预测的医疗装置，其具有舒适度改 善、成本降低、效率提高、易于使用和制造等一种或多种优点。
[0031] 本发明的一个方面涉及一种用于心肺疾病的诊断以及预测的设备。
[0032] 本发明的另一个方面涉及用于心肺疾病的诊断和预测的方法。
[0033] 本发明的一种形式包括心肺健康监控的设备以及用于患者心肺健康监控的方法， 该方法从运动信号中提取了指示患者睡眠障碍性呼吸严重性的特征，该运动信号从代表患 者身体运动的非接触式运动传感器中获得，并使用该提取的特征来预测在预设的预测范围 内医疗事件是否可能发生。
[0034] 本发明一种形式的另一个方面为心肺健康监控的设备以及方法，该方法分析与心 肺健康有关的传感器数据，基于该分析产生显示于患者的询问，以及基于对询问的响应来 产生临床警报。
[0035] 本发明一种形式的另一个方面为心肺健康监控设备以及方法，该方法分析从传感 器数据提取的呼吸参数，并基于该分析产生潜在的复发警报。
[0036] 本发明一种形式的另一个方面为心-肺监控监控的设备以及方法，该方法从运动 信号中提取指示睡眠障碍性呼吸严重性的特征，该运动信号从代表患者身体运动的非接触 式运动传感器中获得。
[0037] 当然，这些方面的部分可形成本发明的子方面。同样，不同的子方面和/或方面可 以不同的方式来进行结合，并同样构成本发明的其它方面或子方面。
[0038] 通过以下的详细的说明，摘要，附图以及权利要求，本发明的其它特点将变得非常 明显。
【附图说明】
[0039] 以下以非限制的实施例，结合附图来说明本发明的技术，在附图中相同的附图标 记指代相同的部分。这些附图包括以下：
[0040] 治疗系统
[0041] 图Ia展示了根据本技术的适用实施本发明的示例系统。患者1000佩戴患者接口 3000,接收来自PAP装置4000的正压气体。来自PAP装置的气体在加湿器5000中加湿，并 流经气体导管4170流向患者1000。
[0042] 监控系统
[0043] 图Ib展示了监控睡眠患者的非接触传感器单元。
[0044] 呼吸系统
[0045] 图2a展示了人类呼吸系统的总体，该系统包括鼻腔和口腔，喉，声带，食道，气管， 支气管，肺，肺泡囊，心脏和隔膜。
[0046] 图2b展示了人类上气道，该上气道包括鼻腔，壁骨，侧鼻软骨，更大的鼻翼软骨， 鼻孔，上唇，下唇，喉，硬腭，软腭，口咽，舌，会厌，声带，食道和气管。
[0047] 患者接口
[0048] 图3a展示了根据本发明技术的一种形式的患者接口。
[0049] PAP 装置
[0050] 图4a展示而来根据本发明技术的一种形式的PAP装置。
[0051] 加湿器
[0052] 图5a展示了根据本发明技术的一个方面的加湿器。
[0053] 呼吸波形
[0054] 图6a展示了睡眠时的人的典型呼吸波形模型。水平轴为时间，垂直轴为呼吸流。 当参数值改变时，典型的呼吸具有以下接近的数值：潮气量Vt，0. 5L，吸气时间Ti, I. 6s，峰 值吸气流，Qpeak, 0. 4L/s，呼气时间Te, 2. 4s，峰值呼气流Qpeak, -0. 5L/s。呼吸的总