收表示靠近气动块的出口的气动路径中的压力的信号作为输入。压力补偿算法4312估算在空气管道4170中的压降，并且在患者接口 3000提供估算的压力Pm作为输出。
[0253]6.4.5.1.2 通气流量
[0254]在本发明的一种形式中，用于通气流量计算的通气流量算法4314(如图4d所示)接收在患者接口 3000中的估算的压力Pm作为输入，并且根据在患者接口 3000中的通气孔3400估算空气的通气流量Qv。
[0255]6.4.5.1.2 泄漏流量
[0256]在本发明的一种形式中，泄漏流量算法4316(如图4d所示)接收总流量Qt和通气流量Qv作为输入，通过计算在包括若干呼吸周期的一段足够长的时间(例如，约10秒)上的Qt-Qv的平均值，提供泄漏流量Ql作为输出。
[0257]在一种形式中，泄漏流量算法4316接收总流量Qt、通气流量Qv和在患者接口300中的估算的压力Pm，并且通过计算泄漏电导和确定与泄漏电导和接口压力Pm成函数关系的泄漏流量Q1，提供泄漏流量Ql作为输出。在一个实现方式中，泄漏电导计算为低通过滤的非通气流量Qt-Qv与低通过滤的面罩压力Pm的平方根的商，其中，低通过滤时间常数的值为包括若干呼吸周期的足够长的值，例如，约10秒。
[0258]6.4.5.1.4 呼吸流量
[0259]在本发明的一种形式中，呼吸流量算法4318接收总流量Qt和泄漏流量Qv作为输入，并且通过从总流量Qt中减去通气流量Qv和泄漏流量QI估算到患者的呼吸流量。
[0260]6.4.5.1.5 干扰检测
[0261]当最近改变了泄漏，并且泄漏流量算法4316没有完全补偿这种改变时，存在命名为“干扰”的状态，其可能根据第6，532，957号美国专利申请、第6，810，876号美国专利申请或第2010/0101574A1号美国专利申请公开中描述的方法进行确定，这些文件公开的内容以引用的方式并入本文中。在干扰状态下，呼吸流量基线通常在某种程度上是不正确的，其使流动形态失真，并且影响流量限定的检测。可能采用未补偿泄漏的程度表示的干扰由干扰检测算法4319 (如图4d所示)计算。
[0262]6.4.5.2治疗引擎模块4320
[0263]在本发明的一种形式中，治疗引擎模块4320(如图4d所示)接收患者接口3000中的压力Pm、提供给患者的空气的呼吸流量Qr、泄漏流量Q1、干扰变化中的一种或多种作为输入，并且提供一个或多个治疗参数作为输出。
[0264]在本发明的一些版本中，治疗参数时CPAP治疗压力Pt或双水平压力治疗。
[0265]在本发明的一种形式中，治疗参数时压力支持水平和目标通气量中的一种或多种。
[0266]6.4.5.2.1 相位确定
[0267]在本发明的一种形式中，PAP设备4000不会确定相位。
[0268]在本发明的一种形式中，相位确定算法4321(如图4d所示)接收表示呼吸流量Qr的信号作为输入，并且提供患者1000的呼吸周期的相位的估计。相位的改变的速率表示呼吸速率。
[0269]6.4.5.2.2 波形确定
[0270]在本发明的一种形式中，治疗控制模块4330控制治疗设备4245以提供贯穿患者的呼吸周期的近似恒定的气道正压。
[0271]在本发明的一种形式中，治疗控制模块4330控制治疗设备4245根据压力-相位的预定波形提供气道正压。在一种形式中，对于所有相位值，波形保持在近似恒定水平。在一种形式中，波形是方波，其对于一些相位值具有较高的值，对于另一些相位值具有较低的水平。
[0272]在本发明的一种形式中，波形确定算法4322(如图4d所示)接收表明当前患者通气量的值Vent作为输入，并且通过压力-相位波形作为输出。
[0273]在一种形式中，波形是方波，对于与吸气相对应的相位的早期值，该波形的值为I，而对于与呼气相对应的相位的晚期值，该波形的值为O。在其他形式中，波形是更“平滑的”波形，对于相位的早期值，其逐渐升高至I，对于相位的晚期值，其逐渐降低至O。
[0274]6.4.5.2.3通气量确定
[0275]在本发明的一种形式中，通气量确定算法4323(如图4d所示)接收呼吸流量Qr作为输入，确定表明患者通气量的测量值Vent。
[0276]在一种形式中，通气量确定算法4323将呼吸流量Qr的低通过滤的绝对值的一半确定为患者通气量的当前值Vent。
[0277]6.4.5.2.4吸气流量限制的确定
[0278]在本发明的一种形式中，处理器执行一个或多个吸气流量限制算法4324(如图4d所示)以检测吸气流量限制。
[0279]在一种形式中，呼吸流量限制算法4324接收呼吸流量信号Qr作为输入，并提供呼吸的吸气部分建立吸气流量限制的程度的度量作为输出。
[0280]吸气流量限制算法4324计算以下三种吸气流量限定类型中的至少一种的测量值:普通平坦型、M型和“反椅型”。
[0281]6.4.5.2.5呼吸暂停和呼吸不足检测
[0282]在本发明的一种形式中，中央控制器4230执行一个或多个呼吸暂停和/或呼吸不足算法43 2 5 (如图4d所示)来检测呼吸暂停和/或呼吸不足。
[0283]6.4.5.2.6 打鼾检测
[0284]在本发明的一种形式中，中央控制器4230执行一个或多个算法4326(如图4d所示)来检测打鼾。
[0285]6.4.5.2.7 EPAP确定
[0286]在本发明的一种形式中，如果存在指示上气道阻塞的多个不同特征，这些特性将致使在预设的最小值最小EPAP之上的EPAP上升至与上气道阻塞的严重程度明显成比例的程度。当不存在指示UAO的特征时，EPAP向着预设的最小EPAP逐渐衰减。这种衰减趋向于传送的EPAP。在任何给定时间，EPAP是倾向于使其上升的力和倾向于使其衰减的力之间的平衡。可能到达大致的均衡，其中，适度的UAO的临时指示导致在EPAP中的上升运动，其与没有UAO指示时发生的衰减相抵消。
[0287]当EPAP调节算法4327(如图4d所示)限制EPAP的增长时，可能不会瞬间发生这种增长。这种EPAP的上升可能被中央控制器4230控制，并且只有在PAP设备4000认为是吸气的过程中定时发生。
[0288]6.4.5.2.8目标通气量4328的确定
[0289]在一些情况下，可能将目标通气量设定为按照用于瞬时通气的时间常数3分钟的一阶低通过滤器(通气过滤器)的输出计算的典型的最近通气量的百分比(例如，90%)，
[0290]6.4.5.2.9治疗参数的确定
[0291]中央控制器4230执行一个或多个算法4329(如图4d所示)来确定治疗参数。
[0292]6.4.5.3 控制模块4330
[0293]根据本发明的一种形式的治疗控制模块4330接收目标治疗压力Pt作为输入，并且控制治疗设备4245递送该压力。
[0294]根据本发明的另一种形式的治疗控制模块4330接收EPAP、波形值和压力支持水平作为输入，计算目标治疗压力Pt，并且控制治疗设备4245递送该压力。
[0295]根据本发明的另一形式的治疗控制模块4330接收EPAP、波形值、目标通气量和瞬时通气量作为输入，根据目标通气量和瞬时通气量计算压力支持的水平。使用EPAP。波形值和压力支持计算目标治疗压力Pt，并且控制治疗设备4245递送该压力。
[0296]6.4.5.4故障状态的检测
[0297]在本发明的一种形式中，中央控制器4230可能执行一种或多种检测故障状态的方法。由该一种或多种方法检测到的故障状态可能包括以下至少一种:
[0298]电源故障(没有电或电力不足)；
[0299]传感器故障检测；
[0300]检测组件存在的故障；
[°301 ]运行参数超过建议的范围(例如，压力、流量、温度、Pa02)；
[0302]生成可检测的报警信号的测试报警器的故障。
[0303]根据故障状态的检测，相应的算法通过以下一种或多种方式发送故障存在的信号:
[0304]听觉的、视觉的和/或运动的(例如，振动)报警；
[0305]向外部设备发送信息；
[0306]记录事件。
[0307]根据本发明的另一方面，中央控制器4230可能忽略软件模块而检测故障状态。更确切地说，如前所述，故障状态的检测可能由与中央控制器4230发开的故障减轻集成电路4500专有地处理。在一些情况下，故障减轻集成电路4500可能用作也在中央控制器中的带有算法处理的类似的故障检测/减轻模块的冗余替代。
[0308]6.4.5.5 治疗设备4245
[0309]在本发明的优选形式中，治疗设备4245(如图4c所示)在治疗设备控制模块4330的控制下向患者1000提供治疗。
[0310]优选地，治疗设备4245是正空气压力设备4140。
[0311]6.5 加湿器5000
[0312]在本发明的一种形式中，设有加湿器5000(如图5所示)，其包括储水器和加热板。
[0313]7术语汇编
[0314]为了本发明公开的目的，在本发明的一些形式中，可能采用以下限定中的一种或多种。在本发明的其他形式中，可能采用替代的限定。
[0315]7.1 概述
[0316]空气:在本发明的某些形式中，提供给患者的空气可能是大气空气，在本发明的其他形式中，大气空气可能补充有氧气。
[0317]持续气道正压(CPAP):采用CPAP治疗意味着以相对大气的连续正压、优选地基本恒定地通过患者的呼吸循环向气道的入口提供可呼吸气体或空气的应用。在一些形式中，通过在单次呼吸周期中的几厘米的水改变在气道入口的压力，例如，在吸气过程中更高，在呼气过程中更低。在一些形式中，在气道入口的压力在呼吸过程中将显著升高，在吸气过程中将显著降低。在一些形式中，将在患者的不同呼吸周期中改变压力，例如，增大压力以响应检测到部分上气道阻塞的指示，而不存在部分上气道阻塞的指示时降低压力。
[0318]7.2 PAP设备方面
[0319]空气管道:在使用中，构造和布置为在PAP设备和患者接合之间提供空气或可呼吸气体的管道或管。具体地，空气管道可能与气动块的出口和患者接口流体连通。该空气管道可能被称为空气输送管道。在一些情况下，可能存在单独用于吸气和呼气的管道的分支。在其他情况下，可能使用单个分支。
[0320]APAP:自动气道正压。取决于SDB事件的指示的存在与否，可以在最小分支和最大分支之间连续调节气道正压。
[0321]鼓风机或流发生器:以环境压力之上的压力递送空气流的设备。
[0322]控制器:根据输入调节输出的设备或设备的一部分。例如，一种形式的控制器具有控制下的变量-控制变量，其构成设备的输入。设备的输出与控制变量的当前值和变量的设定值成函数关系。伺服呼吸器可能包括控制器，其具有作为输入的通气量，作为设定值的目标通气量，以及作为输出的压力支持的水平。输入的其他形式可能是氧饱和度(Sa02)、二氧化碳的分压力(PC02)、运动、来自光电血管容积图的信号和峰值流量中的一种或多种。控制器的设定值可能是固定的、可变的或教导的中的一种或多种。例如，在呼吸机中的设定值可能是患者的测量的通气量的长期平均值。另一呼吸机可能具有随时间变化的通气量设定值。压力控制器可能配置为控制鼓风机或栗以特定压力递送空气。
[0323]治疗:在本文中的治疗可能是正压治疗、氧气治疗、二氧化碳治疗、死腔控制和肺管理中的一种或多种。
[0324]电动机:用于将电能转换为部件的旋转运动的设备。在本文中，旋转部件是叶轮，其围绕固定轴固定旋转以向沿着旋转轴移动的空气施加压力增量。
[0325]气道正压(PAP)设备:以正压向气道提供空气供应的设备。
[0326]传感器:用于将一种形式的能量或信号转换为另一种的设备。传感器可能是用于将机械能(如运动)转换为电信号的传感器或检测器。传感器的例子包括压力传感器、流量传感器、二氧化碳(C02)传感器、氧气(02)传感器、应力传感器、运动传感器、噪声传感器、容积描记器和摄像机等。
[0327]蜗壳:离心栗的壳体，其接收由叶轮栗送的空气，减慢空气的流速并增大压力。蜗壳的横截面的面积向着排放口增加。
[0328]7.3呼吸周期方面
[0329]呼吸暂停:呼吸暂停可以说是当流量降低到预定阈值以下一段持续的时间(例如，10秒)时发生的呼吸暂停。阻塞性呼吸暂停可以说是当不管患者出力气道的一些阻塞不允许空气流动时发生的呼吸暂停。中枢性呼吸暂停可以说是当由于呼吸出力的减少或没有呼吸出力而检测到呼吸暂停时发生的呼吸暂停。
[0330]呼吸率:通常以每分钟呼吸次数进行测量的患者的自发呼吸的速率。
[0331 ] 工作周期:吸气时间Ti与总呼吸事件Ttot的比率。
[0332]出力(呼吸):优选地，呼吸出力可以说是自发呼吸的人为了呼吸所要做的功。
[0333]呼吸周期的呼气部分:从呼气流开始到吸气流开始的时间。
[0334]流量限制:优选地，流量限制用于在患者的呼吸中当患者出力的增加不会引起流量的相应增加的情况下的状态。在呼吸周期的吸气部分发生的流量限制可以被描述为吸气流量限制。在呼吸周期的呼气部分发生的流量限制可以被描述为呼气流量限制。
[0335]流量限制的吸气波形的类型:
[0336](i)扁平:上升，然后是相对平直的部分，然后下降。
[0337](ii )M形:具有两个局部峰，一个位于前沿，一个位于后沿，且两个峰之间是相对平直的部分或凹部。
[0338](iii)椅形:具有位于前沿的单一局部峰，随后是相对平直的部分。
[0339](iv)反椅形:具有相对平直的部分，随后是位于后沿的单一局部峰。
[0340]呼吸不足:优选地，呼吸不足可以看作是流量的减少，但不是流量的停止。在一种形式中，当流量在一段持续时间内降低至低于阈值时，则称为呼吸不足。在成年人的一种形式中，下面两者之一均可以被认为是呼吸不足:
[0341](i)患者呼吸降低30%并持续至少10秒，且附带4%的去饱和;或
[0342](ii)患者呼吸降低(但小于50%)并持续至少10秒，且附带至少3%的去饱和或觉醒。
[0343]呼吸周期的吸气部分:优选地，从吸气流量开始到呼吸流量开始的时间段看作是呼吸周期的吸气部分。
[0344]开放(气道):气道开放的程度，或气道开放到何种程度。开放的气道是张开的。气道开放度可以被量化，例如I代表开放，O代表关闭。
[0345]呼气末正压(PositiveEnd-Expiratory Pressure，PEEP):呼气末存在于肺部中的高于大气压的压力。
[0346]峰值流量(Qpeak):呼吸流量波形的吸气部分期间的流量最大值。
[0347]呼吸流量、气流量、患者气流量、呼吸气流量(Qr):这些同义词可以理解为指代PAP设备的估计呼吸气流量，相对于“真实呼吸流量”或“真实呼吸气流量”，后者是患者所经历的实际呼吸流量，通常表示为升/每分钟。
[0348]潮气量(Vt):当未施加额外努力时，正常呼吸期间吸入或呼出的空气体积。
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