用于监测和控制压力支持设备的方法和装置制造方法
【专利摘要】一种系统和一种方法被配置为监测呼吸稳定性和/或有效性。确定提供呼吸稳定性和/或有效性的指示的通气指数。根据指示对象的呼吸参数与所述对象的已被观测为正常或典型的水平的偏差的一个或多个量度来确定所述通气指数。
【专利说明】用于监测和控制压力支持设备的方法和装置
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种用于通过确定指示呼吸稳定性和/或有效性的通气指数来监测对象的呼吸的方法和装置。
【背景技术】
[0002]提供呼吸稳定性和/或有效性的指示的指标是公知的。然而，常规指标通常无法提供以下中的一者或多者:(i)在全面发作之前指示呼吸问题的抢先警报，(ii)唯独依赖于气体参数检测(例如，二氧化碳分析)的呼吸稳定性和/或有效性指示，(iii)以接受监测的对象的先前呼吸为基础的呼吸稳定性和/或有效性的指示，和/或还具有其他缺点。
【发明内容】
[0003]因此，本公开的一个或多个方面涉及一种被配置为监测对象的呼吸的系统。在一些实施例中，所述系统包括一个或多个气体参数传感器以及处理器。所述气体参数传感器被配置为生成传达与呼吸线路中的一个或多个气体参数相关的信息的输出信号。所述呼吸线路包括被配置为与对象的气道连通的对象接口器具。所述处理器被配置为执行计算机程序模块，所述计算机程序模块包括呼吸参数模块、呼吸率监测模块、呼吸暂停监测模块、潮气末二氧化碳监测模块和通气指数监测模块。所述呼吸参数模块被配置为基于所述输出信号来确定所述对象的呼吸的呼吸参数，所述呼吸参数包括(i)与呼吸长度相关的第一参数，以及(ii)与潮气末二氧化碳相关的第二参数。所述呼吸率监测模块被配置为基于所述对象的第一组呼吸的第一参数与一次或多次呼吸的第一子集的第一参数的比较来以不间断的方式确定速率量度，其中，一次或多次呼吸的所述第一子集中的一次或多次呼吸也处于所述对象的所述第一组呼吸中。所述呼吸暂停监测模块被配置为基于所述输出信号来以不间断的方式确定呼吸暂停量度，所述呼吸暂停量度表示所述对象当前是否正在经受呼吸暂停并且响应于所述对象正在经受呼吸暂停而表示所述呼吸暂停的严重程度和/或持续时间。所述潮气末二氧化碳监测模块被配置为基于所述对象的第二组呼吸的第二参数与一次或多次呼吸的第二子集的第二参数的比较来以不间断的方式确定潮气末二氧化碳量度，其中，一次或多次呼吸的所述第二子集中的一次或多次呼吸也处于所述对象的所述第二组呼吸中。所述通气指数模块被配置为基于所述速率量度、所述呼吸暂停量度和所述潮气末二氧化碳量度来以不间断的方式确定所述对象的通气指数，使得给定时间处的所述通气指数表示在所述给定时间处所述对象的呼吸稳定性和/或有效性。
[0004]本公开的另一方面涉及一种监测对象的呼吸的方法。在一些实施例中，所述方法包括:接收传达与呼吸线路中的一个或多个气体参数相关的信息的输出信号，其中，所述呼吸线路包括无创对象接口器具，所述无创对象接口器具被配置为与对象的气道无创地连通；基于所述输出信号来确定所述对象的呼吸的呼吸参数，所述呼吸参数包括(i)与呼吸长度相关的第一参数，以及(ii)与潮气末二氧化碳相关的第二参数；基于所述对象的第一组呼吸的第一参数与一次或多次呼吸的第一子集的第一参数的比较来以不间断的方式确定速率量度，其中，一次或多次呼吸的所述第一子集中的一次或多次呼吸也处于所述对象的所述第一组呼吸中；基于所述输出信号来以不间断的方式确定呼吸暂停量度，所述呼吸暂停量度表示所述对象当前是否正在经受呼吸暂停并且响应于所述对象正在经受呼吸暂停而表示所述呼吸暂停的严重程度和/或持续时间；基于所述对象的第二组呼吸的第二参数与一次或多次呼吸的第二子集的第二参数的比较来以不间断的方式确定潮气末二氧化碳量度，其中，一次或多次呼吸的所述第二子集中的一次或多次呼吸也处于所述对象的所述第二组呼吸中；以及基于所述速率量度、所述呼吸暂停量度和所述潮气末二氧化碳量度来以不间断的方式确定所述对象的通气指数，使得给定时间处的所述通气指数表示在所述给定时间处所述对象的呼吸稳定性和/或有效性。
[0005]本公开的又一方面涉及一种被配置为监测对象的呼吸的系统。在一些实施例中，所述方法包括:用于接收传达与呼吸线路中的一个或多个气体参数相关的信息的输出信号的单元，其中，所述呼吸线路包括被配置为与所述对象的气道连通的对象接口器具；用于基于所述输出信号来确定所述对象的呼吸的呼吸参数的单元，所述呼吸参数包括(i)与呼吸长度相关的第一参数，以及(ii)与潮气末二氧化碳相关的第二参数；用于基于所述对象的第一组呼吸的第一参数与一次或多次呼吸的第一子集的第一参数的比较来以不间断的方式确定速率量度的单元，其中，一次或多次呼吸的所述第一子集中的一次或多次呼吸也处于所述对象的所述第一组呼吸中；用于基于所述输出信号来以不间断的方式确定呼吸暂停量度的单元，所述呼吸暂停量度表示所述对象当前是否正在经受呼吸暂停并且响应于所述对象正在经受呼吸暂停而表示所述呼吸暂停的严重程度和/或持续时间；用于基于所述对象的第二组呼吸的第二参数与一次或多次呼吸的第二子集的第二参数的比较来以不间断的方式确定潮气末二氧化碳量度的单元，其中，一次或多次呼吸的所述第二子集中的一次或多次呼吸也处于所述对象的所述第二组呼吸中；以及用于基于所述速率量度、所述呼吸暂停量度和所述潮气末二氧化碳量度来以不间断的方式确定所述对象的通气指数，使得给定时间处的所述通气指数表示在所述给定时间处所述对象的呼吸稳定性和/或有效性的单元。
[0006]参考附图考虑以下描述和权利要求书，本公开的这些和其他目的、特征和特性，以及相关结构元件的操作方法和功能，以及各部分的组合和制造的经济性，将变得更加显而易见，所有附图都形成本说明书的一部分，其中，在各幅图中类似的附图标记表示对应部分。然而要明确理解，附图仅出于说明和描述的目的，并非旨在作为本公开的限制的定义。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是被配置为监测对象的呼吸的系统；以及
[0008]图2是监测对象的呼吸的方法。
【具体实施方式】
[0009]文中使用的单数形式“一”、“一个”或“所述”包括多个引用对象，除非上下文明确另行指定。文中使用的对两个或更多部分或部件进行“耦合”的这一表述应当表示所述部分直接或间接地(即，通过一个或多个中间部分或部件)相连或者一起工作，只要存在链接即可。文中使用的，“直接耦合”是指两个元件直接相互接触。文中使用的“固定耦合”或者“固定”是指将两个部件被耦合从而作为一体移动，同时保持相对于彼此的恒定取向。
[0010]文中使用的“单式”是指将部件创建为单件或单个单元。亦即，包括单独制造的，进而耦合到一起作为一个单元的零件的部件不属于“单式”部件或单体。文中采用的使两个或更多部分或部件相互“接合”的表述应当指所述部分直接地或者通过一个或多个中间部分或部件彼此施力。文中采用的“数量”一词应当指一或者大于一的整数(即多个)。
[0011]文中使用的方向短语，例如但不限于顶部、底部、左侧、右侧、上、下、前、后及其派生词涉及附图中所示的元件的取向，并且不对权利要求构成限制，除非其中给出了明确记载。
[0012]图1示出了被配置为监测对象12的呼吸的系统10。这样的监测可以包括对呼吸稳定性和/或有效性进行评分，推荐对提供给对象12的呼吸治疗的调整建议，识别对象12的呼吸的具体问题和/或其他监测。在一个实施例中，系统10包括呼吸线路14、电子存储器16、用户接口 18、一个或多个气体参数传感器20、一个或多个生理传感器22、处理器24和/或其他部件。
[0013]呼吸线路14被配置为与对象12的气道对接。经由对象接口 26向对象12的气道输送能呼吸气体的加压流。对象接口 26被配置为提供与对象12的气道的流体连通。因而，对象接口 26包括管道28和接口器具30。管道28向接口器具30和/或从接口器具30传递气体，并且接口器具30将管道28放置为与对象12的气道连通。在一些实施例中，对象接口 26是无创的。因而，接口器具30与对象12无创地接合。无创接合包括以可移除的方式接合对象12的气道的一个或多个外部孔口(例如，鼻孔和/或嘴)周围的区域，从而在对象12的气道和对象接口 26之间传送气体。无创接口器具30的一些例子可以包括，例如鼻套管、鼻罩、鼻/ 口罩、全罩式面罩、总面罩或者与对象的气道传送气流的其他接口器具。在一些实施例中，接口器具30是有创的。有创接口器具的例子包括气管内导管、喉罩气道和/或其他有创接口器具。
[0014]在一些实施例中，电子存储器16包括以电子方式存储信息的电子存储介质。电子存储器16的电子存储介质可以包括以下中的一者或两者:与系统10作为整体提供(即基本上不可拆除的)的系统存储器和/或可经由例如端口(例如，USB端口、火线端口等)或驱动器(例如，磁盘驱动器等)以可移除的方式连接至系统10的可移除存储器。电子存储器16可以包括以下中的一者或多者:光学可读存储介质(例如，光盘等)、磁可读存储介质(例如，磁带、磁硬盘驱动器、软盘驱动器等)、基于电荷的存储介质(例如，EEPROM、RAM等)、固态存储介质(例如，闪存驱动器等)和/或其他电子可读存储介质。电子存储器16可以存储软件算法、处理器24确定的信息、经由用户接口 18接收的信息和/或使得系统10能够适当地工作的其他信息。电子存储器16可以(完全地或者部分地)是系统10内的单独部件，或者可以按照与系统10的一个或多个其他部件(例如，用户接口 18、处理器24等)(完全地或者部分地)集成的方式提供电子存储器16。
[0015]用户接口 18被配置为在系统10与一个或多个用户(例如，对象12、护理人员、研究人员、治疗决策制定者等)之间提供接口，用户可以通过所述接口与系统10进行信息的提供和接收。这使得被统称为“信息”的数据、提示、结果和/或指令以及任何其他可通信项目能够在用户与压力发生器、电子存储器16和/或处理器24中的一者或多者之间通信。适于包含在用户接口 18中的接口设备的例子包括小键盘、按钮、开关、键盘、旋钮、操作杆、显示器屏幕、触摸屏、扬声器、扩音器、指示灯、音响警报、打印机、触觉反馈设备和/或其他接口设备。在一个实施例中，用户接口 18包括多个单独的接口。
[0016]应当理解，本发明也可以预见硬连线或者无线的其他通信技术作为用户接口 18。例如，本发明可以预见，使用户接口 18与电子存储器16提供的可移除存储器接口集成。在这一例子中，可以从可移除存储器(例如，智能卡、闪速驱动器、可移除磁盘等)向系统10内加载信息，所述信息使得(一个或多个)用户能够对系统10的实施方式进行定制。适合作为用户接口 18与系统10 —起使用的其他示范性输入设备和技术包括但不限于RS-232端口、RF链路、IR链路、调制调解器(电话、线缆或其他)。简而言之，本发明可以预见用于与系统10传送信息的任何技术作为用户接口 18。
[0017]气体参数传感器20被配置为生成传达与对象接口 26内的气体的一个或多个气体参数相关的信息的输出信号。所述一个或多个气体参数可以包括例如，流量、体积、压力、成分或浓度(例如，一个或多个分子物类的，例如，二氧化碳、氧气、药物和/或其他分子物类的(一个或多个)水平)和/或其他气体参数。气体参数传感器20可以包括直接测量这样的参数的一个或多个传感器(例如，通过与压力发生器处或者对象接口 26中的能呼吸气体的加压流的流体连通)。气体参数传感器20可以包括生成与能呼吸气体的加压流的一个或多个参数间接相关的输出信号的一个或多个传感器。例如，传感器20中的一个或多个可以基于压力发生器的工作参数(例如，阀驱动器或电动机电流、电压、转速和/或其他工作参数)和/或其他传感器来生成输出。尽管将气体参数传感器示为处于接口器具30与管道28之间的接口处或附近的单个位置处，但这并非旨在构成限制。气体参数传感器20可以包括设置在多个位置中的传感器，所述多个位置例如为压力发生器内、管道28内(或者与管道28连通)、接口器具30内(或者与器具30连通)、排气管道(未示出)内、侧流构造(例如，接收来自管道28的供测量的能呼吸气体流)内和/或其他位置。
[0018]生理传感器22包括被配置为生成传达与对象12的一个或多个生理参数相关而非与气体参数传感器20检测的气体参数相关的信息的输出信号的传感器中的一个或多个。这样的参数可以包括例如以下中的一个或多个:氧饱和度、其他血液气体水平、脉搏率、脉搏波形、脉搏转换时间、脉压变化、△脉压、△下降、呼吸努力和/或其他生理参数。在一些实施例中，生理传感器22中的一个或多个被配置为向处理器24提供输出信号。在一些实施例中，生理传感器22中的一个或多个被配置为使得用户读取传感器所做的测量，并将测量结果人工输入至系统10 (例如，通过用户接口 18)。
[0019]处理器24被配置为提供系统10中的信息处理能力。因而，处理器24可以包括以下中的一个或多个:数字处理器、模拟处理器、被设计为处理信息的数字电路、被设计为处理信息的模拟电路、状态机和/或对信息进行电子处理的其他机构。尽管在图1中将处理器24示为单个实体，但是这只是出于说明的目的。在一些实施方式中，处理器24可以包括多个处理单元。这些处理单元可以物理上处于同一设备(例如，压力发生器14)内，或者处理器24可以表示多个协调工作的设备的处理功能。例如，处理器24可以表示包括压力发生器14的通气机内的(一个或多个)第一处理器以及与所述通气机分离的气体分析设备或系统(例如，病人监测器)内的第二处理器。
[0020]如图1所示，处理器24可以被配置为执行一个或多个计算机程序模块。所述一个或多个计算机程序模块可以包括以下中的一个或多个:气体参数模块34、呼吸参数模块36、生理参数模块38、呼吸率监测模块40、呼吸暂停监测模块42、潮气末二氧化碳监测模块44、潮气量监测模块46、一个或多个其他监测模块48、通气指数模块50、警报模块52和/或其他模块。处理器24可以被配置为通过软件；硬件；固件；软件、硬件和/或固件的特定组合；和/或用于在处理器24上配置处理能力的其他机构来执行模块34、36、38、40、42、44、46、48、50 和 / 或 52。
[0021]应当认识到，尽管在图1中将模块34、36、38、40、42、44、46、48、50和52示为共同处于单个处理单元内，但是在处理器24包括多个处理单元的实施方式中，模块34、36、38、40、42、44、46、48、50和/或52中的一个或多个可以与其他模块远程定位。对下文所述的不同模块34、36、38、40、42、44、46、48、50和/或52提供的功能的描述只是出于说明的目的，并非旨在构成限制，因为模块34、36、38、40、42、44、46、48、50和/或52中的任何模块都可以提供比所描述的功能更多或者更少的功能。例如，可以去除模块34、36、38、40、42、44、46、48,50和/或52中的一个或多个，并通过模块34、36、38、40、42、44、46、48、50和/或52中的其他模块提供其功能的一些或全部。作为另一个例子，处理器24可以被配置为执行一个或多个额外的模块，所述额外的模块可以执行属于模块34、36、38、40、42、44、46、48、50和/或52之一的功能的一些或全部。
[0022]气体参数模块34被配置为基于气体参数传感器20生成的输出信号来确定对象接口 26内的能呼吸气体流的一个或多个气体参数。所述一个或多个气体参数可以包括例如以下中的一个或多个:压力、流率、体积、成分或浓度(例如，分子物类的分压力、分子物类的量、分子物类的相对水平和/或与成分相关的其他信息)、温度、湿度和/或其他气体参数。气体参数模块34对所述一个或多个气体参数的确定在时间上是不间断的。对气体参数(和/或其他参数、指数、量度、评分等)的“不间断”的确定可以是指随着时间的推移而在不同的时间上单独确定所述气体参数。例如，可以通过采样速率确定不同时间。
[0023]呼吸参数模块36被配置为基于气体参数传感器20生成的输出信号来确定对象12的呼吸的呼吸参数。例如，呼吸参数模块36可以被配置为基于例如气体参数模块34确定的气体参数来确定呼吸参数，或者直接根据由气体参数传感器20生成的输出信号来确定呼吸参数。呼吸参数模块36确定的呼吸参数可以包括以下中的一个或多个:呼吸率、呼吸时间、吸气时间、呼气时间、呼气末间歇时间、潮气末二氧化碳(例如，量、分压力等)、吸气潮气量、呼气潮气量、二氧化碳排出量和/或其他呼吸参数。呼吸参数模块36被配置为以不间断的方式(例如，以采样速率、在每次呼吸的基础上和/或以其他间隔)确定呼吸参数。
[0024]生理参数模块38被配置为基于生理传感器22生成的输出信号来确定一个或多个生理参数。所述生理参数可以是不同于呼吸参数模块36确定的呼吸参数的参数。所述一个或多个生理参数可以包括但不限于以下中的一个或多个:氧饱和度、其他血液气体水平、脉搏率、脉搏波形、脉搏转换时间、脉压变化、Δ脉压、△下降、呼吸努力和/或其他生理参数。
[0025]呼吸率监测模块40被配置为确定指示呼吸时间和/或呼吸率与(例如，由气体参数模块34确定的)对象12的典型呼吸时间或呼吸率的偏差的速率量度。换言之，所述速率量度提供了对象12的呼吸率是否偏离了对象12的正常速率/呼吸时间的指示。在使用呼吸时间确定所述速率量度的情况下，呼吸率的倒数(1/RR)可以提供更加准确的偏差指示，因为一分钟6次呼吸与一分钟4次呼吸的呼吸率之间存在的差异(每次呼吸10秒对比每次呼吸15秒)要大于每分钟14次呼吸与每分钟12次呼吸的呼吸率之间存在的差异(每次呼吸4.3秒对比每次呼吸5秒)。所述速率量度可以是评分、时间量、状态分级(例如，红一黄一绿、良好一中等一差和/或其他分级体系)和/或其他量度。
[0026]在一些实施例中，呼吸率监测模块40被配置使得基于移动窗口以不间断的方式(例如，在每次呼吸的基础上)确定所述速率量度，在所述移动窗口内针对在该移动窗口的时间内取得的对象12的一组呼吸计算呼吸时间的平均值和标准偏差。例如，计算一次或多次呼吸的子集的z评分作为所述一次或多次呼吸的子集的呼吸时间与在所述移动窗口内发生的所述一组呼吸的呼吸时间的标准偏差和平均值的值的比较。对应于所述移动窗口的时间长度可以是可配置的设置(例如，可由护理人员配置)，或者可以是预先定义的而无需定制的可能性。所述z评分可以被实施为速率量度，和/或可以被实施在所述速率量度的确定中。在一些实施例中，将所述z评分与阈值进行比较，并且所述速率量度指示所述z评分与阈值的关系。例如，所述速率量度可以指示所述z评分已经保持在阈值以上或阈值以下的时间量(或呼吸次数)、所述z评分在时间段(或呼吸次数)内已经跨越所述阈值的次数，和/或可以指示有关所述速率量度相对于所述阈值的其他信息。所述阈值可以基于与对象12相关联的历史信息(例如，系统10收集的以前的数据)来确定，可以是一个或多个可由用户配置的设置，可以是预定义的和/或可以是基于其他信息确定的。因而，所述速率量度可以指示即将到来的呼吸抑制的存在或高度可能性。作为非限制性例子，在一些实施例中，将呼吸抑制发作的事件定义为五个或者更多个连续的长于1.8X对象12的标准偏差的呼吸时间(z评分>1.8)。
[0027]呼吸暂停监测模块42被配置为确定指示对象12当前是否正经历呼吸暂停的呼吸暂停量度。所述呼吸暂停量度可以响应于对象12当前正在经历呼吸暂停而指示当前呼吸暂停的严重程度和/或持续时间。呼吸暂停监测模块42被配置为基于气体参数传感器20生成的输出信号来确定呼吸暂停量度。这可以包括基于气体参数模块34确定的气体参数(例如，能呼吸气体流的压力和/或流量)中的一个或多个来确定呼吸暂停量度。呼吸暂停监测模块42被配置为以不间断的方式确定呼吸暂停量度。所述呼吸暂停量度可以是评分、时间量、状态分级(例如，红一黄一绿、良好一中等一差和/或其他分级体系)和/或其他量度。
[0028]潮气末二氧化碳监测模块44配置为确定潮气末二氧化碳量度，所述潮气末二氧化碳量度指示潮气末二氧化碳(例如，分压力和/或量)与(例如，由气体参数模块34确定的)对象12的典型潮气末二氧化碳或二氧化碳排出量的偏差。换言之，潮气末二氧化碳或者二氧化碳排出量量度提供了对象12的潮气末二氧化碳是否偏离了对象12的正常潮气末二氧化碳或二氧化碳排出量的指示。所述潮气末二氧化碳量度可以是评分、时间量、状态分级(例如，红一黄一绿、良好一中等一差和/或其他分级体系)和/或其他量度。
[0029]在一些实施例中，潮气末二氧化碳监测模块44被配置使得基于移动窗口来以不间断的方式(例如，在每次呼吸的基础上)确定潮气末二氧化碳量度，在所述移动窗口内针对在该移动窗口时间内取得的对象12的一组呼吸计算潮气末二氧化碳的平均值和标准偏差(和/或与潮气末二氧化碳相关的特定其他测量结果，例如，测定体积的二氧化碳和/或其它测量)。例如，计算一次或多次呼吸的子集的z评分作为所述一次或多次呼吸的子集的潮气末二氧化碳与在所述移动窗口内发生的所述一组呼吸的潮气末二氧化碳的标准偏差和平均值的值的比较。对应于所述移动窗口的时间长度可以是可配置的设置(例如，可由护理人员配置)，或者可以是预先定义的而无需定制的可能性。所述时间长度可以是相同的(或者不同的)，其对应于呼吸率监测模块40实施的移动窗口的时间长度。z评分可以被实施为潮气末二氧化碳量度，和/或可以被实施在潮气末二氧化碳量度的确定中。在一些实施例中，将所述z评分与阈值进行比较，并且所述潮气末二氧化碳量度指示所述z评分与阈值的关系。例如，所述潮气末二氧化碳量度可以指示所述z评分已经保持在阈值以上或阈值以下的时间量(或呼吸次数)、所述z评分在时间段(或呼吸次数)内已经跨越所述阈值的次数，和/或可以指示有关所述潮气末二氧化碳量度相对于所述阈值的其他信息。所述阈值可以是基于与对象12相关联的历史信息(例如，系统10收集的以前的数据)而确定的，可以是一个或多个可由用户配置的设置，可以是预定义的，和/或可以是基于其他信息而确定的。
[0030]潮气量监测模块46被配置为确定潮气量量度，所述潮气量量度指示潮气量与(例如，是由气体参数模块34确定的)对象12的典型潮气量的偏差。换言之，潮气量量度提供了对象12的潮气量是否偏离了对象12的正常潮气量的指示。所述潮气量量度可以是评分、时间量、状态分级(例如，红一黄一绿、良好一中等一差和/或其他分级体系)和/或其他量度。
[0031]在一些实施例中，潮气量监测模块46被配置使得基于移动窗口以不间断的方式(例如，在每次呼吸的基础上)来确定所述潮气量量度，在所述移动窗口内针对在该移动窗口时间内取得的对象12的一组呼吸计算潮气量的平均值和标准偏差。例如，计算一次或多次呼吸的子集的z评分作为所述一次或多次呼吸的子集的潮气量与在所述移动窗口内发生的所述一组呼吸的潮气量的标准偏差和平均值的值的比较。对应于所述移动窗口的时间长度可以是可配置的设置(例如，可由护理人员配置)，或者可以是预先定义的而无需定制的可能性。所述时间长度可以是相同的(或者不同的)，其对应于呼吸率监测模块40和/或潮气末二氧化碳监测模块44实施的移动窗口的时间长度。所述z评分可以被实施为潮气量量度，和/或可以被实施在所述潮气量量度的确定中。在一些实施例中，将所述z评分与阈值进行比较，并且所述潮气量量度指示所述z评分与所述阈值的关系。例如，所述潮气量量度可以指示所述z评分已经保持在阈值以上或阈值以下的时间量(或呼吸次数)、所述z评分在时间段(或呼吸次数)内已经跨越所述阈值的次数，和/或可以指示有关所述潮气量量度相对于所述阈值的其他信息。所述阈值可以是基于与对象12相关联的历史信息(例如，系统10收集的以前的数据)而确定的，可以是一个或多个可由用户配置的设置，可以是预定义的，和/或可以是基于其他信息而确定的。
[0032]其他监测模块48被配置为确定一个或多个其他量度。所述其他量度中的一个或多个可以是基于气体参数传感器20和/或生理传感器22生成的输出信号而确定的。所述量度可以传达与除了呼吸率、呼吸暂停、潮气末二氧化碳、测定体积的二氧化碳分析和/或潮气量以外的呼吸和/或生理参数相关的信息。这样的参数可以包括例如ECG、心率、动脉压、波形、氧饱和和/或其他参数。
[0033]通气指数模块50被配置为以不间断的方式确定对象的通气指数。通气指数表示对象12的呼吸稳定性和/或有效性。通气指数模块50被配置为基于速率量度、呼吸暂停量度、潮气末二氧化碳量度、潮气量量度和/或一个或多个其他量度中的一个或多个来确定通气指数。可以使用数值量度作为输入以根据一种或多种数学算法确定通气指数。可以根据使用适当的量度作为输入的查找表格来确定通气指数。在这样的实施例中，通气指数模块50可以被配置为执行被用作输入的量度到适当的指数输出的映射。所述通气指数可以是评分、时间量、状态分级(例如，红一黄一绿、良好一中等一差和/或其他分级体系)和/或其他指数。
[0034]警报模块52被配置为基于通气指数来生成一个或多个警报。警报的生成可以基于例如通气指数与阈值的比较、所述指数值处于定义范围内的频率的观测结果、通气指数到警报的映射和/或其他技术。将通气指数与阈值进行比较可以包括确定通气跨越了所述阈值的时间量(呼吸次数)。可以响应于时间量(或呼吸次数)达到了特定预定量而生成警报。所述阈值和/或预定时间量可以是可由用户配置的(例如，基于用户设置)，可以是预定义的而无需定制的机会，可以是自动确定的(例如，基于系统10在对象12的使用期间收集的数据)，和/或可以是通过其他方式确定的。所述警报可以提供相对于对象12和/或系统10的可能问题的洞察、(例如，将由对象12和/或护理人员采取的)对所要执行的用以解除所述警报的建议行动、和/或其他洞察。可以经由用户接口 18呈现警报模块52生成的警报。
[0035]图2示出了监测对象的呼吸的方法60。下文介绍的方法60的操作旨在为说明性的。在一些实施例中，可以在利用未描述的一项或多项额外操作的情况下和/或在不需要所讨论操作中的一项或多项的情况下实现方法60。此外，图2所示的并且在下文中描述的方法60的操作的顺序并非旨在构成限制。
[0036]在一些实施例中，方法60可以在一个或多个处理设备(例如，数字处理器、模拟处理器、被设计为对信息进行处理的数字电路、被设计为对信息进行处理的模拟电路、状态机和/或用于对信息进行电子处理的其他机构)中实施。所述一个或多个处理设备可以包括响应于电子存储在电子存储介质上的指令而执行方法60的操作中的一些或全部的一个或多个设备。所述一个或多个处理设备可以包括通过被专门设计为执行方法60的操作中的一项或多项的硬件、固件和/或软件来配置的一个或多个设备。
[0037]在操作62中，生成传达与以下内容相关的信息的输出信号:⑴与对象的气道连通的能呼吸气体流的一个或多个气体参数，和/或(ii)对象的一个或多个生理参数。在一些实施例中，通过与(如图1所示并且如文中所述的)气体参数传感器20和/或生理传感器22相同或类似的一个或多个传感器执行操作62。
[0038]在操作64中，基于输出信号来确定对象的呼吸参数。所述呼吸参数包括与对象的呼吸率相关的第一参数(例如，呼吸时间和/或呼吸率)、与对象的潮气末二氧化碳相关的第二参数、与对象的潮气量相关的第三参数和/或其他参数。在一些实施例中，通过与(如图1所示并且如文中所述的)呼吸参数模块36相同或类似的呼吸参数模块执行操作64。在一些实施例中，操作64包括基于输出信号来确定能呼吸气体流的气体参数，之后在所确定的气体参数的基础上确定呼吸参数。
[0039]在操作66中，基于输出信号来确定一个或多个生理参数。所述一个或多个生理参数可以不根据传达与能呼吸气体流相关的信息的输出信号来确定。在一些实施例中，通过与(如图1所示并且如文中所述的)生理参数模块38相同或类似的生理参数模块执行操作66。
[0040]在操作68中，确定速率量度，所述速率量度指示与对象的先前正常呼吸率的偏差。所述速率量度是基于对象的第一组呼吸的第一参数与一次或多次呼吸的第一子集的第一参数的比较来确定的。一次或多次呼吸的所述第一子集(例如，单次呼吸)也处于所述第一组呼吸中。这一比较可以包括将一次或多次呼吸的所述第一子集的第一参数与所述第一组呼吸的第一参数的平均值和/或标准偏差进行比较。在一些实施例中，通过与(如图1所示并且如文中所述的)呼吸率监测模块40相同或类似的呼吸率监测模块执行操作68。
[0041]在操作70中，基于所生成的输出信号和/或所确定的参数来确定呼吸暂停量度。呼吸暂停量度表示对象当前是否正在经受呼吸暂停。所述呼吸暂停量度可以响应于对象当前正在经受呼吸暂停而指示呼吸暂停的严重程度和/或持续时间。在一些实施例中，通过与(如图1所示并且如文中所述的)呼吸暂停监测模块42相同或类似的呼吸暂停监测模块执行操作70。
[0042]在操作72中，确定潮气末二氧化碳量度。所述潮气末二氧化碳量度指示对象呼吸期间的潮气末二氧化碳与对象的正常或典型水平的偏差。所述潮气末二氧化碳量度是基于对象的第二组呼吸的第二参数与有一次或多次呼吸的第二子集的第二参数的比较来确定的。一次或多次呼吸的所述第二子集(例如，单次呼吸)也处于所述第二组呼吸中。所述第二组呼吸可以与所述第一组呼吸相同或不同。一次或多次呼吸的所述第二子集可以与一次或多次呼吸的所述第一子集相同或不同。这一比较可以包括将一次或多次呼吸的所述第二子集的第二参数与第二组呼吸的第二参数的平均值和/或标准偏差进行比较。在一些实施例中，通过与(如图1所示并且如文中所述的)潮气末二氧化碳监测模块44相同或类似的潮气末二氧化碳监测模块执行操作72。
[0043]在操作74中，确定潮气量量度。潮气量量度指示对象的潮气量与对象的典型或正常水平的偏差。基于对象的第三组呼吸的第三参数与一次或多次呼吸的第三子集的第三参数的比较来确定潮气量量度。一次或多次呼吸的所述第三子集(例如，单次呼吸)也处于所述第三组呼吸中。所述第三组呼吸可以与第一组呼吸和/或第二组呼吸相同或不同。一次或多次呼吸的所述第三子集可以与一次或多次呼吸的第一子集和/或第二子集相同或不同。这一比较可以包括将一次或多次呼吸的所述第三子集的第三参数与第三组呼吸的第三参数的平均值和/或标准偏差进行比较。在一些实施例中，通过与(如图1所示并且如文中所述的)潮气量监测模块46相同或类似的潮气量监测模块执行操作74。
[0044]在操作76中，确定一个或多个其他量度。基于在操作62、64和/或66中的一项或多项中生成的输出信号和/或确定的参数来确定所述一个或多个其他量度。在一些实施例中，通过与(如图1所示并且如文中所述的)其他监测模块48相同或类似的一个或多个其他监测模块48执行操作76。
[0045]在操作78中，确定通气指数。通气指数表示对象的呼吸稳定性和/或有效性。基于速率量度、呼吸暂停量度、潮气末二氧化碳量度、潮气量量度和/或其他量度或参数中的一个或多个来确定通气指数。在一些实施例中，通过与(如图1所示并且如文中所述的)通气指数模块50相同或类似的通气指数模块执行操作78。
[0046]在操作80中，基于通气指数来生成一个或多个警报。所述一个或多个警报可以包括作为警告的警报、提供相对于对象的状态的洞察的警报、提供相对于所要采取的一项或多项行动的洞察的警报和/或其他警报。所述一个或多个警报可以包括基于通气指数与阈值的比较而生成的警报。在一些实施例中，通过与(如图1所示并且如文中所述的)警报模块52相同或类似的警报模块执行操作80。
[0047]在权利要求中，位于括号中的任何附图标记都不得被解释为对权利要求的限制。词语“包括”或“包含”不排除在权利要求中列出的那些之外的元件或步骤的存在。在列举了若干器件的设备权利要求中，这些器件中的若干可以由同一硬件来体现。在元件前面的量词“一”或“一个”不排除多个这样的元件的存在。在列举了若干器件的任何设备权利要求中，这些器件中的若干可以由同一硬件来体现。在互相不同的从属权利要求中记载特定元件并不指示不能将这些元件组合使用。
[0048]虽然以上提供的说明基于目前认为是最实际并且最优选的实施例出于说明的目的提供了细节，但是应当理解这样的细节只是出于该目的，并且本公开不限于明确公开的实施例，而是相反，本公开旨在覆盖权利要求的精神和范围内的修改和等价布置。例如，应当理解本公开预见到，在可能的范围内，能够将任何实施例的一个或多个特征与任何其他实施例的一个或多个特征组合。
【权利要求】
1.一种被配置为监测对象的呼吸的系统，所述系统包括: 一个或多个气体参数传感器(20)，其被配置为生成传达与呼吸线路(26)中的一个或多个气体参数相关的信息的输出信号，其中，所述呼吸线路包括被配置为与对象的气道连通的对象接口器具(30);以及 处理器(24)，其被配置为执行计算机程序模块，所述计算机程序模块包括: 呼吸参数模块(36)，其被配置为基于所述输出信号来确定所述对象的呼吸的呼吸参数，所述呼吸参数包括(i)与呼吸长度相关的第一参数，以及(ii)与潮气末二氧化碳相关的第二参数； 呼吸率监测模块(40)，其被配置为基于所述对象的第一组呼吸的第一参数与一次或多次呼吸的第一子集的第一参数的比较来以不间断的方式确定速率量度，其中，一次或多次呼吸的所述第一子集中的一次或多次呼吸也处于所述对象的所述第一组呼吸中； 呼吸暂停监测模块(42)，其被配置为基于所述输出信号来以不间断的方式确定呼吸暂停量度，所述呼吸暂停量度表示所述对象当前是否正在经受呼吸暂停，并且响应于所述对象正在经受呼吸暂停而表示所述呼吸暂停的严重程度和/或持续时间； 潮气末二氧化碳监测模块(44)，其被配置为基于所述对象的第二组呼吸的第二参数与一次或多次呼吸的第二子集的第二参数的比较来以不间断的方式确定潮气末二氧化碳量度，其中，一次或多次呼吸的所述第二子集中的一次或多次呼吸也处于所述对象的所述第二组呼吸中；以及 通气指数模块(50)其被配置为基于所述速率量度、所述呼吸暂停量度和所述潮气末二氧化碳量度来以不间断的方式确定对象的通气指数，使得给定时间处的所述通气指数表示在所述给定时间处所述对象的呼吸稳定性和/或有效性。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述呼吸率模块和所述潮气末二氧化碳监测模块被配置为使得所述第一组呼吸与所述第二组呼吸相同。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述呼吸率模块和所述潮气末二氧化碳监测模块被配置为使得一次或多次呼吸的所述第一子集与一次或多次呼吸的所述第二集合相同。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述计算机程序模块还包括被配置为基于所述通气指数来生成警报的警报模块，所述警报指示所述对象的呼吸中的不稳定性。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述警报模块被配置为将所述通气指数与评分阈值进行比较，并基于这一比较来生成所述警报。
6.一种监测对象的呼吸的方法，所述方法包括: 接收传达与呼吸线路中的一个或多个气体参数相关的信息的输出信号，其中，所述呼吸线路包括无创对象接口器具，所述无创对象接口器具被配置为与所述对象的气道无创地连通；以及 基于所述输出信号来确定所述对象的呼吸的呼吸参数，所述呼吸参数包括(i)与呼吸长度相关的第一参数，以及(ii)与潮气末二氧化碳相关的第二参数； 基于所述对象的第一组呼吸的第一参数与一次或多次呼吸的第一子集的第一参数的比较来以不间断的方式确定速率量度，其中，一次或多次呼吸的所述第一子集中的一次或多次呼吸也处于所述对象的所述第一组呼吸中； 基于所述输出信号来以不间断的方式确定呼吸暂停量度，所述呼吸暂停量度表示所述对象当前是否正在经受呼吸暂停，并且响应于所述对象正在经受呼吸暂停而表示所述呼吸暂停的严重程度和/或持续时间； 基于所述对象的第二组呼吸的第二参数与一次或多次呼吸的第二子集的第二参数的比较来以不间断的方式确定潮气末二氧化碳量度，其中，一次或多次呼吸的所述第二子集中的一次或多次呼吸也处于所述对象的所述第二组呼吸中；以及 基于所述速率量度、所述呼吸暂停量度和所述潮气末二氧化碳量度来以不间断的方式确定所述对象的通气指数，使得给定时间处的所述通气指数表示在所述给定时间处所述对象的呼吸稳定性和/或有效性。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一组呼吸与所述第二组呼吸相同。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，一次或多次呼吸的所述第一子集与一次或多次呼吸的所述第二集合相同。
9.根据权利要求6所述的方法，还包括基于所述通气指数来生成指示所述对象的呼吸中的不稳定性的警报。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括将所述通气指数与评分阈值进行比较，并且其中，所述警报的所述生成基于这一比较。
11.一种被配置为监测对象的呼吸的系统，所述方法包括: 用于接收传达与呼吸线路(26)中的一个或多个气体参数相关的信息的输出信号的单元(24)，其中，所述呼吸线路包括被配置为与对象的气道连通的对象接口器具(30);以及用于基于所述输出信号来确定所述对象的呼吸的呼吸参数的单元(36)，所述呼吸参数包括(i)与呼吸长度相关的第一参数，以及(ii)与潮气末二氧化碳相关的第二参数；用于基于所述对象的第一组呼吸的第一参数与一次或多次呼吸的第一子集的第一参数的比较来以不间断的方式确定速率量度的单元(40)，其中，一次或多次呼吸的所述第一子集中的一次或多次呼吸也处于所述对象的所述第一组呼吸中； 用于基于所述输出信号以不间断的方式确定呼吸暂停量度的单元(42)，所述呼吸暂停量度表示所述对象当前是否正在经受呼吸暂停，并且响应于所述对象正在经受呼吸暂停而表示所述呼吸暂停的严重程度和/或持续时间； 用于基于所述对象的第二组呼吸的第二参数与一次或多次呼吸的第二子集的第二参数的比较来以不间断的方式确定潮气末二氧化碳量度的单元(44)，其中，一次或多次呼吸的所述第二子集中的一次或多次呼吸也处于所述对象的所述第二组呼吸中；以及 用于基于所述速率量度、所述呼吸暂停量度和所述潮气末二氧化碳量度来以不间断的方式确定所述对象的通气指数，使得给定时间处的所述通气指数表示在所述给定时间处所述对象的呼吸稳定性和/或有效性的单元(50)。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述第一组呼吸与所述第二组呼吸相同。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，一次或多次呼吸的所述第一子集与一次或多次呼吸的所述第二集合相同。
14.根据权利要求11所述的系统，还包括用于基于所述通气指数来生成指示所述对象的呼吸中的不稳定性的警报的单元。
15.根据权利要求14所述的系统，还包括用于将所述通气指数与评分阈值进行比较的单元，并且其中，用于生成警报的所述单元被配置为基于这一比较来生成所述警报。
【文档编号】A61B5/08GK104135924SQ201280070417
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2012年12月21日 优先权日:2011年12月23日
【发明者】L·M·布鲁尔, J·A·奥尔 申请人:皇家飞利浦有限公司