呼吸治疗患者界面中的脉搏氧饱和度测定法
【专利摘要】提供一种对呼吸治疗利用血氧信息的系统和方法。这些系统和方法可以向患者（119）提供呼吸治疗，其可以包括通过患者界面向患者提供气体流。然后获得患者的血氧信息。血氧信息随后被用于调整呼吸治疗，改进对患者的诊断，或用于其它目的。
【专利说明】呼吸治疗患者界面中的脉搏氧饱和度测定法
发明领域
[0001]本公开涉及用于对呼吸支持使用血氧信息的系统和方法，并且特别是涉及将血氧传感器集成到呼吸支持系统的患者界面的集成。
【背景技术】
[0002]呼吸治疗的实施对于患者来说通常是基于一个或多个因素而定制的。这些因素可包括患者的初步诊断、年龄、体重、身体状况、和/或其它因素。然而，很多时候，医生和其他护理人员必须利用他们的经验和/或试验以及错误来正确地定制呼吸治疗。因此，使用可测量的指标以指导呼吸治疗的定制可能是有利的。由于脉搏氧饱和度(pulse oximetry)数据涉及到患者血液的氧合(oxygenation)，所以这一数据在调整患者的呼吸治疗、提供与呼吸治疗相一致的诊断数据、以及用于其它用途时将是有用的。内置有脉搏氧饱和度元件的系统将提供额外的临床和后勤优势。因此，将血氧数据通过集成到面罩或其它患者界面中的传感器而集成到呼吸治疗系统和方法中将是有利的。
【发明内容】
[0003]因此，本发明的一个或多个实施例的一个目的是提供一种呼吸治疗装置，其中，该呼吸治疗装置包括:产生气体流的压力发生器；输送导管，所述输送导管连接到压力发生器且具有患者界面，其中，所述输送导管将气体流输送到连接至患者界面的患者；集成到患者界面中的传感器，所述传感器测量患者的血氧信息；以及控制器，所述控制器控制压力发生器，接收患者的血氧信息，并基于接收到的血氧信息启动与患者有关的动作。
[0004]本发明的一个或多个实施例的又一个方面是提供一种用于提供呼吸治疗的方法，所述方法包括:使用呼吸治疗系统的患者界面向患者提供呼吸治疗；使用集成到患者界面中的传感器测量患者的血氧信息；以及基于接收到的血氧信息启动与患者有关的动作。
[0005]—个或多个实施例的又一个方面是提供一种呼吸治疗装置，其中，该呼吸治疗装置包括:用于产生气体流的装置；用于通过患者界面向患者输送气体流的装置；集成到患者界面中的用于测量患者的血氧信息的装置；以及控制器装置，该控制器装置用于控制用于产生气体流的装置、接收患者的血氧信息和基于接收到的血氧信息启动与患者有关的动作。
[0006]在考虑到下面的描述和所附的权利要求书并参考附图之后，本发明的这些和其它目的、特征和特点以及结构相关元件和部件组合的操作方法和功能、制造的经济性将变得更加显而易见，所有的这些描述以及权利要求和附图形成本说明书的一部分，其中，类似的附图标记指明不同的附图中的相应部分。然而，将会清楚地理解，这些附图仅出于例示和描述的目的，并不旨在作为对本发明的限制的定义。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是根据本发明的各种实施例的、用于对呼吸治疗使用血氧信息的系统的示例；
[0008]图2是根据本发明的各种实施例的、用于对呼吸治疗使用血氧信息的方法的示例。
【具体实施方式】
[0009]除非另有明确说明，用在本文中的单数形式的“一”、“一个”和“该”包括复数含义。用在本文中的两个或更多部分或部件“联接”的陈述是指这些部分直接或间接(即通过一个或多个中间部分或部件)结合在一起或一起操作，只要出现连结。用在本文中的“直接联接”是指两个元件相互直接接触。用在本文中的“固定地联接”或“固定”是指将两个部件联接以像一个那样移动，而保持相对于彼此的恒定定向。
[0010]用在本文中的词语“单一的”是指部件作为单件或单元而产生。即包括分开产生然后联接在一起作为一个单元的多个件的部件并不是“单一的”部件或主体。用在本文中的两个或更多部分或部件相互“接合”的陈述是指这些部分直接或者通过一个或多个中间部分或部件相互施加力。用在本文中的术语“数量”是指一个或大于一个的整数(即复数个)。
[0011]除非另有明确说明，用在本文中的方向性短语，例如但不限于，顶部的、底部的、左边的、右边的、上部的、下部的、前面的、后面的以及它们的派生词涉及在图中示出的元件的定向，且并不是对权利要求书的限制。
[0012]在一些实施例中，提供用于对呼吸治疗使用血氧信息的系统和方法。图1示出了系统100,该系统100是用于对呼吸治疗使用血氧信息的系统的示例。该系统100可以包括一个压力(或流量)发生器101、输送导管103、患者界面105、控制器107、血氧传感器109和/或其它元件。
`[0013]压力发生器101可以是或可以包括，例如，如用在常规的气道正压通气(PAP)治疗、持续气道正压通气(CPAP)治疗、通气或其它呼吸治疗装置的送风机。压力发生器101可以接收来自任何合适的源(例如加压的氧气或空气罐、环境大气或它们的组合)的呼吸气体。压力发生器101可以产生呼吸气体，如空气、氧气或它们的混合物的流，以用于以所需的压力输送至患者的气道。压力发生器101可用于控制患者回路内的呼吸气体的流量和/或压力，例如通过它的相关的风扇的速度的变化和/或通过其它方法来控制。
[0014]输送导管103连接到压力发生器101，以通过患者界面105向患者输送呼吸气体。患者界面105可以包括面罩、鼻导管、侵入式导管(通过插管或穿过气管的方式插入)或其它患者界面。输送导管103和患者界面105可以被称为“患者回路”。
[0015]控制器107可以是或可以包括一个或多个处理装置(例如，微处理器或微控制器)、相关的存储器、输入/输出端口和/或其它特征件，所述其它特征件使得能够接收和处理数据、执行计算以及制订和发出用于控制压力发生器101和/或系统100的其它部件的命令。
[0016]血氧传感器109可以是或可以包括测量患者的血氧信息的任何传感器。在一些实施方式中，血氧信息可以是或可以包括脉搏氧饱和度信息，这是监测患者血红蛋白的氧合(即，SpO2)的非侵入性方法。脉搏氧饱和度测定是由于许多原因而不太希望的、用以获取血气测量结果而更具侵入性的程序(例如，动脉、静脉或毛细血管抽血(blood draw))的替代性测量。在一些实施例中，血氧传感器109可包括一种非侵入性传感器,该非侵入性传感器包括将光(例如，红光和红外光)发射到患者的皮肤表面的光发射器部分和被定位成检测从患者的皮肤反射的发射光的光检测器部分(即，基于反射率的传感器)。在一些实施例中，光检测器部分可以被定位成检测穿过患者的皮肤的发射光(即，基于透射率的传感器)。然后血氧传感器109基于被患者的皮肤吸收的光确定血氧信息。可以使用的血氧传感器的示例包括那些由Nonin Medical, Inc.制造的血氧传感器。也可使用其它的血氧传感器。
[0017]在一些实施例中，血氧传感器109可被集成到患者界面105中。例如，基于反射率的血氧传感器可放置在面罩界面上，在所述面罩界面处，例如总是能够在前额、鼻部的表面上或在束带上形成并维持充分的皮肤接触(例如，当患者界面的束带在患者的耳朵上方、在患者的耳朵上或在患者的耳朵附近行进时可使用耳垂补丁或夹子)。在一些实施例中，基于透射率的血氧传感器可以被放置成使得光可以被发射到患者119的皮肤上，并且传感器被定位成以便感测穿过皮肤的光，例如，在患者的鼻子上(例如，在鼻枕面罩中)或在耳垂夹子上(例如，在患者界面的在患者的耳朵上方、在患者的耳朵上或在患者的耳朵附近行进的束带上)。也可使用血氧传感器109的其它放置方式。
[0018]系统100还可以包括设置在患者回路上(例如，在输送导管103上)的一个或多个阀(例如阀111)，所述阀使得能够控制患者回路内的气体的流量和/或压力(也可以使用对压力发生器101的控制来控制患者回路内的气体的流量和/或压力)。系统100还可以包括设置在患者回路上(例如，在输送导管103上)的一个或多个流量和/或压力传感器(例如传感器113)，所述传感器使得能够确定患者回路内的气体的流量和/或压力。
[0019]在一些实施例中，系统100可以包括显示装置117，其可以是或可以包括电子计算机实现的显示器，例如，阴极射线装置、液晶显示装置、发光二极管(LED)显示装置或其它显示装置。显示装置117可以实现图形用户界面(GUI)，所述图形用户界面可用于向临床医生或其它用户呈现下述信息，如与呼吸治疗有关的信息、有关血氧水平的信息、有关所建议的动作过程的信息、有关患者的诊断、警报、警告的信息或其它信息。显示装置117也可以为临床医生或其他用户提供输入装置(如触摸屏)。也可以使用其它输入装置(例如，小键盘、键盘、鼠标等)。在一些实施例中，系统100中的信息也可以，或者替代地输出到一个或多个单独的和/或远程的计算装置或计算机应用。例如，在某些情况下，系统100中的信息可以跨网络(可以 是或可以包括Internet)被发送到一个或多个目的地(例如，EncoreAnywhere?)和/或可以由临床医生或其他用户从一个或多个网站或其它接口通过互联网进行访问。
[0020]在一些实施例中，压力发生器101、血氧传感器105、阀111、传感器113、和/或系统100中的其它元件可操作地连接到控制器107，使得控制器从这些元件中的一个或多个接收信息和向这些元件中的一个或多个发出命令。在一些实施方式中，控制器107可以包括一个或多个模块115a-115n。模块115a_115n可包括或包含一个或多个软件程序、计算机可执行指令和/或使控制器107的一个或多个处理装置执行本文所描述的特性或功能中的一个或多个的数据。例如，模块115a-115n可包括这样的一个或多个模块，所述一个或多个模块:从血氧传感器109接收血氧信息；从传感器113接收输送导管103的气体流量和/或压力数据；执行计算、比较和/或确定中的一个或多个；基于(至少部分地基于)接收到的数据(和/或其它数据)控制压力发生器101、阀111和/或其它系统部件；输出任何接收到的数据和/或任何计算、比较或确定的结果(例如，通过显示装置117上的GUI);和/或实现其它的特性或功能。模块115a-115n的指令可以被存储在硬盘、EPR0M、EEPR0M、其它非易失性存储器或可操作地连接到控制器107的一个或多个处理器或与控制器107的一个或多个处理器连通的其它存储器/存储装置。
[0021]也可以提供一种用于就压力支持利用血氧信息的方法。图2示出了方法200，该方法200是用于对呼吸治疗利用血氧信息的方法的示例。方法200包括操作201，其中，对患者提供呼吸治疗。呼吸治疗可能包括气道正压通气(PAP)治疗、持续的、双水平或可变的气道正压通气治疗(分别为CPAP、BiPAP或伺服式通气)、通气、或其它呼吸治疗。在一些实施例中，可以使用本文所述的系统，例如系统100来向患者提供呼吸治疗。例如，控制器107可以根据一组指令(例如，模块115a-115n中的一个)，向压力发生器101、阀111和/或其它部件发出命令，以便通过患者回路向患者提供呼吸治疗。
[0022]方法200可以包括操作203，其中，患者的血氧信息被接收。例如，SpO2测量值(SP，在患者的血红蛋白中的氧饱和度)可以通过使用血氧传感器(例如109)获得。然后,该血氧信息可被控制器(例如控制器107)发送/接收。在一个不例中，来自模块115a-115n的一个模块可以实现SpO2测量值的接收。
[0023]在一些实施例中，方法200可从操作203进行到操作205，其中，根据接收到的血氧信息对呼吸治疗进行修改。低于预期的SpO2水平可能是给定的治疗水平不足并且需要额外的压力来保持气道畅通的指示。例如，低于给定阈值的SpO2水平可以触发对呼吸治疗的压力部件的修改(例如，为了保持开放气道并因此提高患者的SpO2水平而使压力增加)。在另一个示例中，低于预期的SpO2水平可能触发患者呼吸频率的增加以便提高SpO2水平。相反，高于阈值水平的SpO2水平也可能触发导致一致的SpO2水平和患者的呼吸稳定的压力治疗的呼吸频率的改变(例如，频率减小)。可以基于接收到的SpO2水平作出其它修改。
[0024]在另外一个示例中，低于预期的SpO2水平可能是目前的治疗模式(例如，CPAP)不能充分支持患者的呼吸需要的指示，例如是患者可能需要更复杂的治疗(例如，自动伺服通气)的指示。
[0025]SpO2水平也可提供与心率变异性(Heart Rate Variability)(HRV)或其它心脏测量有关的信息，所述信息 可能是患者/装置同步的指示和/或患者对特定的治疗或治疗的模式的耐受性的指示。利用该信息，可通过装置(例如，通过由控制器107或模块115a-115n的一个模块提供的逻辑)或随后的临床医生的评价来评估和/或提出替代的解决方案。
[0026]在另外一个示例中，如果患者的SpO2A平下降到在给定的时长内低于特定阈值，(突然或累计)，则尽管接收适当的治疗以治疗失调症(例如，用于睡眠失调症的压力)，但是然后可以生成用于向临床医生(或其他用户)显示的消息以便添加补充氧气以支持患者。如果目前存在添加至回路的补充氧气，但所提供的量没有提供充足的氧合，则可能会建议增加。
[0027]在一些实施方式中，可以通过控制器107的一个或多个模块115a_115n来实现操作203的修改。例如，模块中的一个或多个可以存储一个或多个阈值水平、查找表、逻辑和/或用于基于(至少部分地基于)SpO2测量值和/或其它输入进行修改的其它指令。
[0028]在一些实施例中，在操作205中对呼吸治疗进行修改之后，方法200可以返回到操作201，其中，将修改后的呼吸治疗提供给患者。然后可以进行进一步的血氧测量和后续修改。因此，由于在修改后继续提供治疗和血氧监测，所以可以使用血氧信息来提供用于呼吸治疗的控制的反馈环。[0029]在一些实施例中，方法200可从操作203进行到操作207，其中，接收到的血氧水平可单独使用或与其它数据协调一致地使用以提供或改进对患者的诊断。例如，患者可能已经具有在开始某一类型的呼吸治疗之前所记录的基线SpO2水平。如果在提供这种特定类型的治疗之后，SpO2水平没有以预期方式改变，则可以排除某一病理的诊断。相反，如果在提供该特定类型的治疗之后，SpO2水平以预期的/有利的方式改变，则然后可以改进或证实某一病理诊断。正如上文所述，SpO2水平可以指示给定的治疗是否是适当的。间歇性低氧可能是长期共存疾病(如中风、心脏衰竭、胃食管反流病[GERD]、糖尿病等)的原因。由于补偿策略可能规定，超过10分钟的特定的降低的SpO2水平(例如，〈88%)使患者获得补充氧气，所以来自血氧传感器的反馈可能是有价值的。通过这种方式，与治疗相一致的SpO2数据的使用以及用于此目的的设备的使用可能是有益的。
[0030]在一些实施例中，这些诊断特性可能通过控制器107的一个或多个模块115a-115n实现。例如，可以包括一个或多个阈值水平、查找表、算法、和/或用于基于(至少部分地基于)SpO2测量值和/或其它输入来输出诊断有关信息的其它指令。在一些实施方式中，一个或多个模块115a-115n可以实现SpO2测量值的输出(例如，显示在显示装置117的屏幕/Gn上，输出到本文所讨论的单独的装置或应用程序，或以其它方式输出)，从而使得其它装置/或临床医生得出诊断结论。
[0031]在一些实施例中，在操作207中提供或改进诊断之后，方法200可进行到操作205，其中，根据诊断对呼吸治疗进行修改。然后，方法200可以返回到操作201，其中，将修改后的呼吸治疗提供给患者。然后可以进行进一步的血氧测量和后续修改。再次，在诊断和修改之后继续提供治疗和血氧监测提供了呼吸治疗操作的反馈环。
[0032]在一些实施例中，可以提供有形的计算机可读介质，其包括用于使一个或多个计算机处理器来执行本文所描述的特性和功能中的一个或多个的计算机可执行指令，包含本文所描述的方法的操作。
[0033]这里所描述的系统是示例性系统配置。可能存在其它的配置。那些本领域技术人员将会理解，本文所述的发明可以以各种配置工作。因此，可以在不同的实施例中使用和/或组合上述系统部件中的更多或更少的部件。还应当理解的是，根据需要或必要性，用来完成这里所描述的功能性的各种软件模块115a-115n可以被保持在不同于控制器107的部件上。在其它实施例中，如将理解的，本文所描述的功能性可以在硬件和/或固件加上软件或作为替代的软件的各种组合中实现。此外，如那些本领域技术人员将会理解的，本文所描述的方法的各种操作，尽管以特定的顺序进行了描述，但是可能以不同的顺序来执行。在一些实施例中，也可以使用所描述的操作中的更多或更少的操作。
[0034]在权利要求书中，置于括号内的任何附图标记不应理解为对权利要求进行限制。词语“包括”或“包含”并不排除列于权利要求中的元件或步骤之外的其它元件或步骤的存在。在列出几种部件的装置权利要求中，这些部件中的几个可用一种硬件或相同的硬件来实施。出现在元件前面的词语“一个”和“一”并不排除多个这些元件的存在。在列出几种部件的任何装置权利要求中，这些部件中的几个可用一种硬件或相同的硬件来实施。在相互不同的从属权利要求中描述某些元件并不表明这些元件不能够结合起来使用。
[0035]虽然出于图示的目的在目前认为最实用和最优选的实施例基础上对本发明进行了详细描述，但将会理解，这些细节仅仅是为了该目的，且本发明并不限于所公开的这些实施例，而是相反，本发明旨在涵盖在所附的权利要求的精神和范围内的变化和等同布置。例如，将会理解，本发明构思出，在可能的范围内，任何实施例的一个或多个特征能够与任何其它实施例的一个或多个特征结合。`
【权利要求】
1.一种呼吸治疗装置，包括: 产生气体流的压力发生器(101)； 输送导管(103)，所述输送导管连接到所述压力发生器，并且具有患者界面(105)，其中，所述输送导管将所述气体流输送到连接至所述患者界面的患者； 集成到所述患者界面中的传感器(109)，所述传感器测量患者的血氧信息；以及控制器(107)，所述控制器控制所述压力发生器，接收患者的血氧信息，并基于接收到的血氧信息启动与患者有关的动作。
2.根据权利要求1所述的呼吸治疗装置，其特征在于，启动的动作包括:至少部分地基于所述血氧信息对所述压力发生器的操作的控制进行修改。
3.根据权利要求1所述的呼吸治疗装置，其特征在于，启动的动作是至少部分地基于所接收到的血氧信息来改进对患者的诊断。
4.根据权利要求1所述的呼吸治疗装置，其特征在于，所述传感器是基于反射率的传感器或基于透射率的传感器中的一个。
5.根据权利要求1所述的呼吸治疗装置，其特征在于，所述血氧信息是患者的血红蛋白的氧饱和度。
6.一种用于提供呼吸治疗的方法，包括: 使用呼吸治疗系统(100)的患者界面(105)向患者提供(201)呼吸治疗； 使用集成到所述患者界面中的传感器(109)测量(203)患者的血氧信息；以及 基于接收到的血氧信息启动与患者有关的动作(205、207)。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，启动所述动作包括:至少部分地基于所述血氧信息对所述呼吸治疗进行修改。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，启动所述动作包括:至少部分地基于所接收到的血氧信息来改进对患者的诊断。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，测量所述血氧信息包括使用基于反射率的传感器或基于透射率的传感器中的一个来测量所述血氧信息。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述血氧信息是患者的血红蛋白的氧饱和度。
11.一种呼吸治疗装置，包括: 用于产生气体流的装置(101); 用于通过患者界面(105)向患者输送所述气体流的装置(103)； 集成到所述患者界面中的用于测量患者的血氧信息的装置(109);以及控制器装置(107)，所述控制器装置用于控制所述用于产生气体流的装置、接收患者的血氧信息以及基于接收到的血氧信息启动与患者有关的动作。
12.根据权利要求11所述的呼吸治疗装置，其特征在于，启动的动作包括:至少部分地基于所述血氧信息对所述压力发生器的操作的控制进行修改。
13.根据权利要求11所述的呼吸治疗装置，其特征在于，启动的动作是至少部分地基于所接收到的血氧信息来改进对患者的诊断。
14.根据权利要求11所述的呼吸治疗装置，其特征在于，用于测量血氧信息的装置是基于反射率的传感器或基于透射率的传感器中的一个。
15.根据权利要求11所述的呼吸治疗装置，其特征在于，所述血氧信息是患者的血红蛋白的氧饱和度。`
【文档编号】A61M16/06GK103458949SQ201280014338
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年3月15日 优先权日:2011年3月23日
【发明者】G·W·洛茨, E·G·迪亚科掊罗斯, D·梅希伦伯格, W·K·达夫 申请人:皇家飞利浦有限公司