中描述的多阶段算法379中，例如主要阈值可为呼吸信号幅度及呼吸信号的部分的持续时间，以验证呼吸波形并非假影且并非异常呼吸，例如叹气呼吸、部分呼吸或呼吸屏气呼吸。如果呼吸满足阈值，那么同样地评价下一次呼吸。如果下一次呼吸也满足阈值，那么接着可比较其与第一次呼吸以验证呼吸模式是稳定的。因此，次级阈值参数可为与先前呼吸的比较的参数，假设先前呼吸满足主要阈值。所述比较可例如在指示呼吸深度的信号幅度及/或指示呼吸周期或呼吸速率的信号持续时间方面进行。此可减小对并非规则的潮气量呼吸或并非所需呼吸类型的呼吸进行取样的风险。此外，例程可有助于保证最终经取样呼吸是从另一正常呼吸之后的呼吸获取的，因此潜在地避免异常呼吸将对后续正常呼吸的成分产生影响。所示实例中与先前呼吸的比较是与一次先前潜在代表性呼吸的比较，但是所述比较也可为一个以上先前潜在代表性呼吸，没有必要循序比较。例如，可比较第10次呼吸与第3次、第5次及第7次呼吸，其各自被归类为潜在代表性的，且在所述情况中，其它介入中间的呼吸基于主要阈值参数被视为非代表性的。
[0101]此外，在其中收集在样本管中的样本并非纯潮气末样本且用潮气末前呼出气稀释的情形中，可使用例如图20中所示的EST4的呼气信号参数而非使用基于呼吸周期BP4的呼吸速率校准稀释。此稀释校正技术可有利地增加校正精确度，因为样本管稀释对呼气持续时间依赖的程度可大于对呼吸周期持续时间依赖的程度。
[0102]如本文中使用，术语潮气末可被理解为指代在呼气周期结束时或接近结束时的呼出气段，且可在从人呼出死区之后。此外，除了测量整个说明书中例证的潮气末气中的气体(例如CO)之外，还考虑可以相同或类似方式测量例如颗粒物及其它化学物质的非气体。
[0103]图22以曲线图描述根据一个变动的呼吸压力信号，其用于识别对应于来自肺的不同段的呼出气的不同呼气段。在一些情况中，可希望测量除潮气末段外的来自肺的不同段的气体或其它分析物。例如，来自上部气道的分析物可指示上部气道呼吸问题，如哮喘或气道失调及疾病。来自上部气道与下部小器官之间的中间气道的分析物可指示例如肺癌或起源于胃部从食管进入气道中的分析物的实例形式，且来自下部气道的分析物可指示如肺部感染或潜在系统问题的又其它综合征。此外，一个隔室与另一隔室的比较可有用于理解原疾病或状况。在所示实例中，顶部描图是二氧化碳检测信号且下部描图是气道压力信号，但是测量值可为其它类型的信号，例如氧气、温度或声学。使用信号中的一者或组合，呼气相E可被分离为各个呼气部分，例如上部气道气体、中间气道气体、下部气道气体和潮气末气体的呼气，其分别标记为EUA、EMA, ELA及ET。例如，上部气道气体的呼气开始可由气道压力的正增加来辨别，且上部气道气体呼气的结束可由呼气的CO2含量的增加来辨别。中间气道气体EMA的呼气开始可由CO2含量的增加来辨别，且中间气道气体的呼气结束可通过气道压力信号达到稳定水平来辨别。下部气道气体的呼气开始可由气道压力信号的降低来辨别，且下部气道气体的呼气结束可由气道压力信号的斜率变化或0)2信号的一定上升来辨别。
[0104]图23展示图1中所示的系统的气动示意图，且其中所述系统用于定向、隔离及测量来自呼吸曲线的任何部分的分析物，如图22中描述。在所示实例中，呼吸η是由前述描述中解释的程序及技术定向。在此情况中，所需诊断测试检查上部气道中的指示例如哮喘的炎症疾病的分析物。呼吸η中来自上部气道的呼出气EUAG(η)在样本管18中被隔离，且随后被运送到传感器15以进行成分分析。在此情况中，分析可为NO气体或关于炎症反应的其它分析物的分析。在所示示意实例中，来自呼吸η的吸入气IG(n)及呼出气的其它段EMAG (n), ELAG (η)及来自先前呼吸的潮气末气体ETG (η_1)在系统中的别处且与样本管中的气体样本隔离，以免妨碍目标样本的均质性。虽然已结合图22及23以及前述图提及一些疾病、状况、气体或分析物，但是这些只是作为实例被提及，且所描述的系统、设备、算法及方法可用于针对关注的任何疾病或状况对关注的任何分析物进行取样及测量。
[0105]如所属领域技术人员将容易了解，本文描述的装置只是借助于实例提供，且其它装置可用于实施本文描述的方法及系统。此外，虽然所描述的装置可用于说明本发明的某些特征，但是应了解，这里揭示的方法及系统不限于特定装置。
[0106]虽然一些变动是通过算法进行讨论，但是应了解，所述描述涵盖具体体现变动的对应方法及设备。
[0107]此外，虽然可参考识别气体的部分且接着分析气体来讨论以上变动，但是应了解，一些变动可不包含分析部分。在一些变动中，存储但不分析气体，例如，气体可被运输到远程位置以进行分析。经存储气体应被广泛地了解且包含至少分析之前的存储及用于运输的存储。
[0108]在本发明的变动的前述描述中，应注意，还设想到图中描述的操作序列可以所有可能排列组合。此外，虽然实例描述了 ETCO测量，但是其可适用于其它气体，例如氢气。此夕卜，虽然一些变动可适用于CO2测量，但是应了解，本文描述的设备及方法可应用于直接CO传感器。遍及全文提供的实例是本发明的原理的说明，且在不脱离本发明的范围及精神的情况下，所属领域技术人员件可作出各种修改、更改及组合。本文揭示的各种呼吸测量及取样装置的变动中的任一者可包含由任何其它呼吸测量及取样装置或本文的呼吸测量及取样装置的组合描述的特征。因此，除受限于随附权利要求以外，不希望本发明受到限制。对于上文描述的所有变动，无需循序执行方法的步骤。
【主权项】
1.一种用于分析呼出气的设备，其包括: 传感器，其测量所述呼出气的参数； 第一处理器，其确定所述测量参数是否满足对应于生理上代表性呼吸的预定准则；及 呼吸取样系统，其在所述第一处理器确定所述测量参数满足所述预定准则时存储所述呼出气。2.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括气体分析器以分析所述存储的呼吸。3.根据权利要求2所述的设备，其中所述气体分析器包括第二处理器，所述第二处理器在所述第一处理器确定所述测量参数满足所述预定准则时应用第一气体分析算法且在所述第一处理器确定所述测量参数不满足所述预定准则时应用第二气体分析算法，其中所述第二算法包括校正因子。4.根据权利要求1所述的设备，其还包括生理传感器，所述生理传感器监测患者的生理参数，且其中所述呼吸取样系统在第三处理器确定所述生理参数不满足预定生理准则时不存储所述呼出气。5.根据权利要求4所述的设备，其中所述生理参数包括选自由以下各项组成的群组的至少一项:血压、心率、胸部阻抗、体重、身高、年龄、民族、性别、诊断、呼吸率、潮气量、分钟通气量、吸气:呼气比、血液气体、心输出量、潮气末CO2浓度、肺灌注、碱过剩、O 2饱和度和通气:灌注比。6.根据权利要求1所述的设备，其中所述预定准则包括最小持续时间。7.根据权利要求1所述的设备，其中所述预定准则包括选自由以下各项组成的群组的至少一项:峰值幅度值、基准值、高于所述峰值幅度值的持续时间、低于所述基准值的持续时间，及当前呼吸与趋势化算法的百分比比较。8.根据权利要求1所述的设备，其中所述预定准则包括表示完整潮气量呼吸的幅度值及基准值。9.根据权利要求1所述的设备，其中所述预定准则包括小于或等于每分钟60次呼吸的呼吸速率。10.根据权利要求1所述的设备，其中所述预定准则是至少部分基于选自由以下各项组成的群组的至少一项:呼气时间、呼气时间的部分、气道压力、随时间变化的CO2值、随时间变化的02值、气道温度、呼吸流速、呼吸速率、呼吸深度、呼吸的持续时间、吸气时间、潮气末前时间、潮气末时间、呼气后时间、吸气暂停、峰值吸气压力、峰值呼气压力、用于喷嚏、咳嗽、叠式呼吸或非完整呼吸的特征波形、吸气幅度、呼气幅度，及历史呼吸准则。11.根据权利要求1所述的设备，其中所述预定准则是基于选自由以下各项组成的群组的至少一项:屏气呼吸、深呼吸、受迫呼出气、吸气暂停、呼气暂停、平静呼吸，和呼吸模式重复。12.根据权利要求1所述的设备，其中所述预定准则是基于预定的重复呼吸次数。13.根据权利要求12所述的设备，其中所述重复呼吸次数是介于I次呼吸与5次呼吸之间。14.根据权利要求13所述的设备，其中所述重复呼吸次数是介于2次呼吸与4次呼吸之间。15.一种用于分析呼吸气体的设备，其包括: 传感器，其测量第一呼出气、第二呼出气及第三呼出气的参数； 第一处理器，其确定所述第一呼出气的第一测量是否满足第一预定准则； 第二处理器，其确定所述第二呼出气的第二测量是否满足第二预定准则，其中当确定所述第一测量满足所述第一预定准则时作出所述第二测量； 第三处理器，其确定所述第三呼出气的第三测量是否满足第三预定准则，其中当确定所述第二测量满足所述第二预定准则时作出所述第三测量；及 呼吸取样系统，其在所述第三测量参数满足所述第三预定准则时存储所述第三呼出气。16.根据权利要求15所述的设备，其中所述第三预定准则是基于与多次呼吸相关联的趋势。17.一种用于分析呼吸气体的方法，其包括: 测量第一呼出气、第二呼出气及第三呼出气的参数； 确定所述第一呼出气的第一测量是否满足第一预定准则； 确定所述第二呼出气的第二测量是否满足第二预定准则，其中当确定所述第一测量满足所述第一预定准则时作出所述第二测量； 确定所述第三呼出气的第三测量是否满足第三预定准则，其中当确定所述第二测量满足所述第二预定准则时作出所述第三测量；及 在确定所述第三测量参数满足所述第三预定准则时存储所述第三呼出气。18.根据权利要求17所述的方法，其中所述第三预定准则是基于与多次呼吸相关联的趋势。
【专利摘要】本发明描述了用于在考虑不稳定、短促呼吸模式或在其他方面具有挑战性的呼吸模式时从人的所需呼吸段获得气体样本并分析所述气体样本的方法和系统，所述具有挑战性的呼吸模式原本可使从所述所需呼吸段捕获气体样本变得困难。这些技术可提供更可靠、精确且充足的例如呼气末气体的气体样本，且最终提供对所捕获的所述样本的精确分析。
【IPC分类】A61B5/08, A61B5/097
【公开号】CN105025790
【申请号】CN201480009292
【发明人】安东尼·D·翁德卡, 阿尼施·巴特纳格尔, 斯科特·J·吉尔伯特
【申请人】卡普尼亚公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2014年1月8日
【公告号】CA2897533A1, EP2943121A1, US20140194703, WO2014110181A1