呼吸流治疗系统中的经鼻每分钟通气量和峰值吸气流量的制作方法

本披露涉及用于向患者提供呼吸流治疗的方法和系统。特别地，本披露涉及估计未密封的呼吸流治疗系统(即，在使用未密封患者接口的开放式呼吸治疗系统中)中的一个或多个呼吸参数。

背景技术：

1、呼吸辅助设备在各种环境(比如，医院、医疗设施、住院护理或家庭环境)中用于向用户或患者递送气体流。呼吸辅助或呼吸治疗设备(统称为“呼吸设备”或“呼吸装置”)可以用于随气体流来递送补充氧气或其他气体，和/或是用于递送加热和加湿的气体的加湿设备。呼吸设备可以允许对气体流的特性进行调整和控制，这些特性包括流速、温度、气体浓度、湿度、压力等。传感器(比如，流量传感器和/或压力传感器)用于测量气体流的特性。

技术实现思路

1、呼吸装置可以监测和确定与患者使用该装置有关的各种参数(即，被称为呼吸参数)。参数数据(即，呼吸参数)可以告知临床医生患者的健康状况、呼吸装置的使用和/或该患者的呼吸功能的进展。该数据可以辅助确定向患者提供的高流量治疗的有效性。该数据还可以用于改善呼吸装置本身的功能性。该数据还可以用于改善该呼吸装置本身的功能性。

2、通过使用呼吸装置的患者的吸气和呼气可能会影响装置中的气体流。这是因为，当患者通过患者接口(比如，面罩或鼻插管)吸气时，对患者接口中的气体流的阻力降低；当患者呼气时，对患者接口中的气体流的阻力增加。一些参数(比如，呼吸速率)是通过监测流动参数信号中由于吸气和呼气所致的变化来确定的。

3、在密封系统中，由于使用了密封接口所致，这种吸气和呼气相对容易测量。然而，在使用未密封患者接口的比如经鼻高流量系统之类的未密封系统(即，使用未密封接口的开放式系统)中，由于系统的开放性质(即，未密封性质)，更难以确定患者吸气和呼气。会容易将信号(特别是时域信号)的不规则性误认为是呼吸触发事件。当呼吸装置在没有呼吸时(例如，由于患者被脱离、不通过鼻子呼吸和/或其他原因)可能在信号中检测到呼吸时，根据此类分析所确定的参数可能会产生误导。

4、本披露涉及更好地理解患者的呼吸，特别是确定未密封的高流量系统中患者的呼吸参数。这可以通过执行对气体流动参数的分析以估计呼吸性参数(即，呼吸参数)来实现。所估计的呼吸性参数(即，呼吸参数)可以包括经鼻每分钟通气量(即，患者每分钟通气量)和/或患者峰值吸气流量。这些呼吸性参数(即，呼吸参数)可以用于视觉地呈现趋势数据(例如，一段时间内的时间序列图)。趋势数据可以用于向用户或临床医生提供警报、提示和/或通知以调整治疗参数(例如，流速)，从而改善治疗结果。

5、在配置中，一种呼吸装置被配置成使用未密封呼吸接口(即，未密封患者接口)将呼吸治疗递送到患者，该装置被配置成提供与患者的呼吸有关的信息，该装置包括：控制器，其中，该控制器被配置成：在呼吸装置与未密封用户接口一起使用时，接收该装置的气体流的参数的数据，该参数指示患者的呼吸；确定装置每分钟通气量或指示装置每分钟通气量的参数；以及向用户提供每分钟通气量的指示(即，用户的每分钟通气量)。向患者提供的每分钟通气量的指示(即，患者的每分钟通气量)指示每分钟向用户提供的呼吸气体的量。每分钟通气量是当使用未密封鼻接口(比如例如，鼻插管)时的经鼻每分钟通气量(即，患者每分钟通气量)。

6、在配置中，控制器进一步被配置成处理气体流的参数的数据以去除噪声。在配置中，控制器被配置成去除涉及马达对气体流的参数的作用的噪声。在配置中，控制器被配置成接收关于马达转速的数据，并且如果马达转速低于预设阈值，则弃用气体流的参数。在配置中，控制器被配置成在控制器确定气体流的参数质量不足的情况下弃用气体流的参数。在配置中，气体流的参数质量不足是因为它包括大的瞬态峰值。

7、在配置中，确定装置每分钟通气量包括利用与气体流的参数的数学函数。该函数可以包括拟合一条或多条曲线。在一个示例中，装置每分钟通气量包括将多个样条拟合到气体流参数数据，其中，该多个样条是使用最小二乘准则来拟合的，并且装置每分钟通气量是通过沿着该多个样条求积分来确定的。该函数用于对测量数据求平均值并确定最佳拟合。在配置中，确定装置每分钟通气量包括拟合到气体流参数数据的线的第一项的绝对值积分。在配置中，确定装置每分钟通气量包括拟合到气体流参数数据的线的绝对值积分除以时间范围。在配置中，确定装置每分钟通气量包括拟合到气体流参数数据的线的绝对值在时间范围内的一系列时间点上的平均值。

8、在配置中，装置每分钟通气量被转换为经鼻每分钟通气量(即，患者每分钟通气量)以指示一分钟内向用户提供的气体量。在配置中，装置每分钟通气量使用标量校准常数而被转换为经鼻每分钟通气量(即，患者每分钟通气量)。在配置中，标量校准常数是通过输入与鼻插管有关的患者接口参数或当前流速来确定的。在配置中，标量校准常数是通过输入插管类型、患者体型、以及用户的鼻孔的鼻孔直径和/或堵塞量中的至少一个来确定的。在配置中，标量校准常数是通过在患者佩戴未密封鼻插管时暂时将密封面罩放置在患者的脸上以测量呼吸装置的至少一个流动参数来计算的。

9、在配置中，控制器进一步被配置成监测经鼻每分钟通气量、经鼻每分钟通气量变化率和经鼻每分钟通气量趋势中的至少一个。在一些示例中，这些参数是患者参数。

10、在配置中，呼吸装置进一步包括显示器，其中，该显示器被配置成显示涉及经鼻每分钟通气量的数据。在配置中，呼吸装置进一步包括显示器，其中，该显示器被配置成显示涉及经鼻每分钟通气量变化率的数据。在配置中，呼吸装置进一步包括显示器，其中，该显示器被配置成显示涉及经鼻每分钟通气量趋势的数据。经鼻每分钟通气量值(即，数字)可以显示在装置的显示器上。呼吸装置还可以包括一个或多个无线通信模块，例如蜂窝通信模块和/或wifi模块和/或短程通信模块(比如，蓝牙)。所确定的经鼻每分钟通气量可以由呼吸装置经由通信模块定期(例如，在治疗期之后或在治疗期间定期)传输到远程服务器。服务器可以存储或处理经鼻每分钟通气量。服务器可以被配置成将经鼻每分钟通气量信息包括在针对特定患者的适当的治疗报告中。服务器被配置成与多个治疗装置通信并且接收多个患者的经鼻每分钟通气量数据并管理该数据以产生报告等。

11、在配置中，呼吸装置被配置成当经鼻每分钟通气量超过或低于预设阈值时触发警报或通知。在配置中，呼吸装置被配置成当经鼻每分钟通气量变化率超过或低于预设阈值时触发警报或通知。在配置中，呼吸装置被配置成当经鼻每分钟通气量趋势超过或低于预设阈值时触发警报或通知。

12、在配置中，呼吸装置包括患者接口，其中，该患者接口包括鼻插管。

13、在配置中，呼吸装置被配置成递送经鼻高流量治疗。

14、在配置中，呼吸装置进一步包括加湿器，该加湿器被配置成对流到患者的气体流进行加湿。

15、在配置中，一种呼吸装置被配置成使用未密封呼吸接口将呼吸治疗递送到患者，该装置被配置成提供与患者的呼吸有关的信息，该装置包括：控制器，其中，该控制器被配置成：接收呼吸装置的气体流的参数的数据，该参数指示患者的呼吸；处理气体流的参数的数据以去除噪声；确定气体流的参数是否具有足够的质量；确定装置每分钟通气量；以及装置每分钟通气量使用标量校准常数而被转换为经鼻每分钟通气量。

16、在配置中，控制器被配置成去除涉及马达对气体流的参数的作用的噪声。在配置中，控制器被配置成接收关于马达转速的数据，并且如果马达转速低于预设阈值，则弃用气体流的参数。在配置中，气体流的参数质量不足是因为它包括大的瞬态峰值。

17、在配置中，其中，确定装置每分钟通气量包括将多个样条拟合到气体流参数数据，其中，该多个样条是使用最小二乘准则来拟合的，并且装置每分钟通气量是通过沿着该多个样条求积分来确定的。在配置中，其中，确定装置每分钟通气量包括拟合到气体流参数数据的线的第一项的绝对值积分。在配置中，其中，确定装置每分钟通气量包括拟合到气体流参数数据的线的绝对值积分除以时间范围。在配置中，其中，确定装置每分钟通气量包括拟合到气体流参数数据的线的绝对值在时间范围内的一系列时间点上的平均值。

18、在配置中，控制器被配置成基于装置每分钟通气量来计算归一化的装置每分钟通气量。在配置中，控制器被配置成计算与归一化的装置每分钟通气量相关的噪声校正因子。在配置中，控制器被配置成通过将归一化的装置每分钟通气量和噪声校正因子与装置每分钟通气量有关来计算已校正的装置每分钟通气量。

19、在配置中，其中，标量校准常数是通过输入与鼻插管有关的患者接口参数或当前流速来确定的。在配置中，其中，标量校准常数是通过输入插管类型、患者体型和鼻孔直径中的至少一个来确定的。在配置中，其中，标量校准常数是通过在患者佩戴鼻插管时暂时将密封面罩放置在患者的脸上以测量呼吸装置的至少一个流动参数来计算的。

20、在配置中，其中，控制器进一步被配置成监测经鼻每分钟通气量、经鼻每分钟通气量变化率和经鼻每分钟通气量趋势中的至少一个。这些参数可以经由通信模块传输到远程服务器。

21、在配置中，其中，呼吸装置进一步包括显示器，其中，该显示器被配置成显示涉及经鼻每分钟通气量的数据。在配置中，其中，呼吸装置进一步包括显示器，其中，该显示器被配置成显示涉及经鼻每分钟通气量变化率的数据。在配置中，其中，呼吸装置进一步包括显示器，其中，该显示器被配置成显示涉及经鼻每分钟通气量趋势的数据。

22、在配置中，其中，呼吸装置被配置成当经鼻每分钟通气量超过或低于预设阈值时触发警报或通知。在配置中，其中，呼吸装置被配置成当经鼻每分钟通气量变化率超过或低于预设阈值时触发警报或通知。在配置中，其中，呼吸装置被配置成当经鼻每分钟通气量趋势超过或低于预设阈值时触发警报或通知。

23、在配置中，其中，呼吸装置包括患者接口，其中，该患者接口包括鼻插管。

24、在配置中，其中，呼吸装置被配置成递送经鼻高流量治疗。

25、在配置中，呼吸装置包括加湿器，该加湿器被配置成对流到患者的气体流进行加湿。

26、在配置中，呼吸装置被配置成使用未密封呼吸接口将呼吸治疗递送到患者，该装置被配置成提供与患者的呼吸有关的信息，该装置包括：控制器，其中，该控制器被配置成：接收呼吸装置的气体流的参数的数据，该参数指示患者的呼吸；以及确定患者峰值吸气流量。

27、在配置中，控制器进一步被配置成确定装置每分钟通气量。

28、在配置中，患者峰值吸气流量是基于装置每分钟通气量。

29、在配置中，控制器进一步被配置成处理气体流的参数的数据以去除噪声。在配置中，控制器被配置成去除涉及马达对气体流的参数的作用的噪声。在配置中，控制器被配置成接收关于马达转速的数据，并且如果马达转速低于预设阈值，则弃用气体流的参数。在配置中，控制器被配置成在控制器确定气体流的参数质量不足的情况下弃用气体流的参数。在配置中，气体流的参数质量不足是因为它包括大的瞬态峰值。

30、在配置中，其中，确定装置每分钟通气量包括将多个样条拟合到气体流参数数据，其中，该多个样条是使用最小二乘准则来拟合的，并且装置每分钟通气量是通过沿着该多个样条求积分来确定的。在配置中，其中，确定装置每分钟通气量包括拟合到气体流参数数据的线的第一项的绝对值积分。在配置中，其中，确定装置每分钟通气量包括拟合到气体流参数数据的线的绝对值积分除以时间范围。在配置中，其中，确定装置每分钟通气量包括拟合到气体流参数数据的线的绝对值在时间范围内的一系列时间点上的平均值。

31、在配置中，控制器被配置成基于装置每分钟通气量来计算归一化的装置每分钟通气量。在配置中，控制器被配置成基于装置每分钟通气量来计算归一化的装置每分钟通气量。在配置中，控制器被配置成通过将归一化的装置每分钟通气量和噪声校正因子与装置每分钟通气量有关来计算已校正的装置每分钟通气量。

32、在配置中，其中，控制器进一步被配置成将装置每分钟通气量转换为经鼻每分钟通气量。在配置中，其中，装置每分钟通气量使用标量校准常数而被转换为经鼻每分钟通气量。在配置中，其中，标量校准常数是通过输入与鼻插管有关的患者接口参数或当前流速来确定的。在配置中，其中，标量校准常数是通过输入插管类型、患者体型和鼻孔直径中的至少一个来确定的。在配置中，其中，标量校准常数是通过在患者佩戴鼻插管时暂时将密封面罩放置在患者的脸上以测量呼吸装置的至少一个流动参数来计算的。在配置中，其中，患者峰值吸气流量是通过以下方式来确定的：通过应用校准常数来转换经鼻每分钟通气量。在配置中，其中，校准常数是3。在配置中，其中，校准常数是4。在配置中，校准常数是5。在配置中，校准常数是6。在配置中，校准常数介于3与6之间。

33、在配置中，其中，控制器进一步被配置成至少监测峰值吸气流量或峰值吸气流量的变化率。

34、在配置中，其中，呼吸装置进一步包括显示器，其中，该显示器被配置成显示涉及峰值吸气流量的数据。在配置中，其中，呼吸装置进一步包括显示器，其中，该显示器被配置成显示涉及峰值吸气流量的变化率的数据。在配置中，其中，呼吸装置被配置成当峰值吸气流量超过或低于预设阈值时触发警报或通知。

35、在配置中，其中，呼吸装置被配置成当峰值吸气流量的变化率超过或低于预设阈值时触发警报或通知。

36、在配置中，其中，呼吸装置包括患者接口，其中，该患者接口包括鼻插管。

37、在配置中，其中，呼吸装置被配置成递送经鼻高流量治疗。

38、在配置中，呼吸装置进一步包括加湿器，该加湿器被配置成对流到患者的气体流进行加湿。

39、在配置中，一种呼吸装置被配置成使用未密封呼吸接口将呼吸治疗递送到患者，该装置被配置成提供与患者的呼吸有关的信息，该装置包括：控制器，其中，该控制器被配置成：在呼吸装置与未密封用户接口一起使用时，接收该装置的气体流的流速；基于接收到的气体流速来确定呼吸参数，其中，该呼吸参数指示患者通气量。

40、在配置中，控制器被配置成在图形用户接口上显示呼吸参数。

41、在配置中，控制器被配置成基于气体的流量来确定装置每分钟通气量，并且控制器被配置成基于装置每分钟通气量来确定患者通气量。

42、在配置中，控制器进一步被配置成处理气体流的流速以去除噪声。

43、在配置中，控制器被配置成去除涉及马达对气体流的参数的作用的噪声。

44、在配置中，控制器被配置成接收关于马达转速的数据，并且如果马达转速低于预设阈值，则弃用气体流的参数。在配置中，控制器被配置成在控制器确定气体流的流速质量不足的情况下弃用气体流的流速。在配置中，气体流的流速质量不足是因为它包括大的瞬态峰值。在配置中，控制器被配置成根据以上配置中的任何一个来确定装置每分钟通气量，并且可以如以上配置中的任一个中所定义的那样计算经鼻每分钟通气量。在配置中，一种呼吸装置被配置成使用未密封呼吸接口将呼吸治疗递送到患者，该装置被配置成提供与患者的呼吸有关的信息，该装置包括：控制器，其中，该控制器被配置成：在呼吸装置与未密封用户接口一起使用时，接收该装置的气体流的流速；基于接收到的气体流速来确定患者峰值吸气流量，其中，该患者峰值吸气流量指示患者通气量。

45、在配置中，控制器被配置成在图形用户接口上显示患者峰值吸气流量。在配置中，控制器被配置成基于装置每分钟通气量来确定患者峰值吸气流量。在配置中，装置每分钟通气量是基于气体流的流速，其中，气体流的流速是根据以上配置中的任一个来进行预处理的。在配置中，装置每分钟通气量是根据以上配置中的任一个来计算的。在配置中，控制器被配置成根据以上配置中的任一个来将装置每分钟通气量转换为经鼻每分钟通气量。

46、在配置中，控制器被配置成至少监测峰值吸气流量或峰值吸气流量的变化率。在配置中，呼吸装置进一步包括显示器，该显示器被配置成显示涉及峰值吸气流量或峰值吸气流量的变化率中的至少一个的数据。在配置中，呼吸装置被配置成当峰值吸气流量超过或低于预设阈值时触发警报或通知。在配置中，呼吸装置被配置成当峰值吸气流量的变化率超过或低于预设阈值时触发警报或通知。

47、在配置中，控制器被配置成确定潮气量并在潮气量低于预设阈值时触发警报或通知。在配置中，控制器被配置成使用装置流速来将已校正的装置每分钟通气量归一化。在配置中，呼吸装置进一步包括显示器，该显示器被配置成显示涉及已校正的装置每分钟通气量的数据。在配置中，呼吸装置进一步包括显示器，该显示器被配置成显示涉及已校正的装置每分钟通气量变化率的数据。在配置中，呼吸装置进一步包括显示器，该显示器被配置成显示与已校正的装置每分钟通气量趋势有关的数据。在配置中，呼吸装置被配置成当已校正的装置每分钟通气量超过或低于预设阈值时触发警报或通知。在配置中，呼吸装置被配置成当已校正的装置每分钟通气量变化率超过或低于预设阈值时触发警报或通知。在配置中，呼吸装置被配置成当已校正的装置每分钟通气量趋势超过或低于预设阈值时触发警报或通知。