Система и способ для лечения синдрома гиповентиляции при ожирении



Система и способ для лечения синдрома гиповентиляции при ожирении
Система и способ для лечения синдрома гиповентиляции при ожирении
Система и способ для лечения синдрома гиповентиляции при ожирении
Система и способ для лечения синдрома гиповентиляции при ожирении
Система и способ для лечения синдрома гиповентиляции при ожирении

 


Владельцы патента RU 2594808:

КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н.В. (NL)

Группа изобретений относится к медицинской технике. Система для доставки газа под давлением в дыхательные пути содержит генератор давления, датчики, выполненные с возможностью генерировать выходные сигналы, несущие информацию, связанную с респираторным усилием субъекта, процессоры, выполненные с возможностью исполнять компьютерные программные модули. Модуль определения дыхательного объема определяет целевой средний дыхательный объем. Управляющий модуль выполнен с возможностью управлять генератором давления так, что средний дыхательный объем поддерживается во время дыхательных движений для субъекта. Модуль давления на вдохе выполнен с возможностью определять уровень давления на вдохе, который будет поддерживать целевой средний дыхательный объем. Модуль определения частоты выполнен с возможностью динамически определять текущую частоту дыхания субъекта. Модуль давления на выдохе выполнен с возможностью определять уровень давления на выдохе, который будет поддерживать целевой средний дыхательный объем. Управляющий модуль выполнен с возможностью управления генератором давления так, что дыхание корректируется, чтобы поддерживать его на терапевтической частоте дыхания. Раскрыты способ определения уровней давления потока газа и вариант системы для доставки потока газа. Изобретения позволяют лечить синдром гиповентиляции при ожирении. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА СВЯЗАННЫЕ ЗАЯВКИ

[01] Настоящая патентная заявка испрашивает приоритет на основе предварительной заявки США № 61/416336, поданной 23 ноября 2010 года, содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.

1. ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[02] Изобретение относится к предоставлению терапии субъекту для того, чтобы лечить респираторные нарушения, при которой управление средним дыхательным объемом, частотой дыхания и/или положительным давлением в конце выдоха осуществляется автоматически.

2. УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[03] Синдром гиповентиляции при ожирении представляет собой респираторный синдром, при котором субъекты с ожирением (например, субъекты с индексом массы тела >30 кг/м2) страдают от гипоксии и гиперкапнии, возникающих в результате поверхностного или недостаточного дыхания. Другие синдромы и/или состояния имеют эти и/или другие симптомы. Известны системы, выполненные с возможностью доставлять газ под давлением в дыхательные пути таких субъектов для того, чтобы содействовать дыханию. Такие системы включают в себя системы, которые выполнены с возможностью поддерживать терапевтическую частоту дыхания и средний дыхательный объем на один вдох.

[04] В стандартных системах терапевтическая частота дыхания может представлять собой настройку, которая сконфигурирована пользователем (например, субъектом, лицом, осуществляющим уход, лицом, принимающим решение о терапии, исследователем и/или другими пользователями). В таких системах терапевтическая частота дыхания может не учитывать измерения самопроизвольного дыхания субъектом.

[05] Как правило, в системах, которые поддерживают средний дыхательный объем, каждый вдох поддерживают при одинаковых уровнях давления. Эти системы обычно не выполнены с возможностью поддерживать самопроизвольное и несамопроизвольное дыхание при различных уровнях давления.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[06] Соответственно, цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить терапевтическую систему, которая преодолевает недостатки стандартных систем. Эту цель достигают согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения посредством предоставления системы, выполненной с возможностью доставлять поток пригодного для дыхания газа под давлением в дыхательные пути субъекта. В одном из вариантов осуществления система содержит генератор давления, датчик и один или несколько процессоров. Генератор давления выполнен с возможностью генерировать поток пригодного для дыхания газа под давлением для доставки в дыхательные пути субъекта. Датчик выполнен с возможностью генерировать выходной сигнал, несущий информацию, связанную с респираторным усилием субъекта. Один или несколько процессоров выполнены с возможностью исполнять компьютерные программные модули, включая управляющий модуль, модуль давления на вдохе, модуль определения частоты и модуль давления на выдохе. Управляющий модуль выполнен с возможностью управления генератором давления в соответствии с курсом лечения так, что средний дыхательный объем поддерживают во время дыхательных движений для субъекта, и так, что дыхательные движения возникают с частотой дыхания. Модуль давления на вдохе выполнен с возможностью определения уровня давления на вдохе, которое будет поддерживать средний дыхательный объем. Модуль определения частоты выполнен с возможностью определения терапевтической частоты дыхания. Модуль давления на выдохе выполнен с возможностью определения уровня давления на выдохе. Управляющий модуль дополнительно выполнен с возможностью управления генератором давления так, что дыхание субъекта поддерживают на терапевтической частоте дыхания, и так, что во время вдохов поток пригодного для дыхания газа под давлением доставляют при уровне давления на вдохе, который определяет модуль давления на вдохе, и во время выдохов поток пригодного для дыхания газа под давлением доставляют при уровне давления на выдохе.

[07] Другой аспект этого раскрытия относится к способу доставки потока пригодного для дыхания газа под давлением в дыхательные пути субъекта. В одном из вариантов осуществления способ содержит генерацию потока пригодного для дыхания газа под давлением для доставки в дыхательные пути субъекта; генерацию выходного сигнала, несущего информацию, связанную с респираторным усилием, прикладываемым субъектом; динамическое определение уровня давления на вдохе, которое будет поддерживать средний дыхательный объем; динамическое определение уровня давления на выдохе; динамическое определение терапевтической частоты дыхания; и управление генерированием потока пригодного для дыхания газа под давлением в соответствии с курсом лечения так, что дыхательные движения субъекта возникают с терапевтической частотой дыхания, и так, что во время вдохов поток пригодного для дыхания газа под давлением доставляют при уровне давления на вдохе, который определяет модуль давления на вдохе, и во время выдохов поток пригодного для дыхания газа под давлением доставляют при уровне давления на выдохе.

[08] Еще один другой аспект изобретения относится к системе, выполненной с возможностью доставки потока пригодного для дыхания газа под давлением в дыхательные пути субъекта. В одном из вариантов осуществления система содержит средства для генерации потока пригодного для дыхания газа под давлением для доставки в дыхательные пути субъекта; средства для генерации выходного сигнала, несущего информацию, связанную с респираторным усилием субъекта; средства для динамического определения уровня давления на вдохе, который будет поддерживать средний дыхательный объем; средства для динамического определения уровня давления на выдохе; средства для динамического определения терапевтической частоты дыхания; и средства для управления генерированием потока пригодного для дыхания газа под давлением в соответствии с курсом лечения так, что дыхательные движения субъекта возникают с терапевтической частотой дыхания, и так что во время вдохов поток пригодного для дыхания газа под давлением доставляется при уровне давления на вдохе, который определяет модуль давления на вдохе, и во время выдохов поток пригодного для дыхания газа под давлением доставляется при уровне давления на выдохе.

[09] Эти и другие цели, признаки и характеристики настоящего изобретения, а также способы работы и функции связанных элементов структуры, и комбинации частей и экономические аспекты производства станут яснее после рассмотрения следующего описания и приложенной формулы изобретения со ссылкой на сопроводительные чертежи, которые все вместе формируют часть этого описания, причем схожие номера позиций обозначают соответствующие части на различных фигурах. В одном из вариантов осуществления изобретения структурные компоненты, проиллюстрированные в настоящем документе, изображены в пропорциях. Однако следует ясно понимать, что чертежи представлены только с целью иллюстрации и описания и не представляют собой ограничение изобретения. Вдобавок, следует принимать во внимание, что структурные признаки, представленные или описанные в каком-либо одном из вариантов осуществления в настоящем документе, также можно использовать в других вариантах осуществления. Однако следует ясно понимать, что чертежи представлены только с целью иллюстрации и описания и не предназначены в качестве определения границ изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[10] На фиг. 1 проиллюстрирована система, выполненная с возможностью доставлять поток пригодного для дыхания газа под давлением в дыхательные пути субъекта;

[11] на фиг. 2 проиллюстрированы два графика, взятые для самопроизвольных и несамопроизвольных дыхательных движений субъекта;

[12] на фиг. 3 проиллюстрирован график, используемый для того, чтобы определять количество увеличения давления; и

[13] на фиг. 4 проиллюстрирован способ доставки потока пригодного для дыхания газа под давлением в дыхательные пути субъекта.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ОБРАЗЦОВЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[14] В контексте настоящего документа, формы единственного числа включают множественное число до тех пор, пока контекст явно не диктует иное. В контексте настоящего документа, утверждение о том, что две или более части или компоненты «связаны» должно обозначать, что части соединены или работают вместе, или непосредственно или опосредованно, т.е., через одну или несколько промежуточных частей или компонентов, при условии, что возникает связь. В контексте настоящего документа, «непосредственно связанные» обозначает, что два элемента находятся в непосредственном контакте друг с другом. В контексте настоящего документа, «неподвижно связанные» или «фиксированные» обозначает, что два компонента связаны таким образом, чтобы перемещаться как единое целое, сохраняя постоянной ориентацию относительно друг друга.

[15] В контексте настоящего документа, слово «единый» обозначает, что компонент создают в виде одного части или блока. То есть компонент, который включает части, которые созданы отдельно и затем соединены вместе в виде блока, не является «единым» компонентом или телом. В контексте настоящего документа, утверждение о том, что две или более части или компоненты «входят в зацепление» друг с другом должно обозначать, что части прикладывают усилие относительно друг друга или непосредственно, или через одну или несколько промежуточных частей или компонентов. В контексте настоящего документа, термин «число» должно обозначать единицу или целое число больше единицы (т.е., множество).

[16] Фразы о направлении, используемые в настоящем документе, такие как, например, и без ограничения, верх, низ, лево, право, верхний, нижний, передний, задний и их производные, относятся к ориентации элементов, представленных на чертежах, и не являются ограничением формулы изобретения до тех пор, пока это не будет изложено в данном документе.

[17] На фиг. 1 проиллюстрирована система 10, сконфигурированная для того, чтобы доставлять поток пригодного для дыхания газа под давлением в дыхательные пути субъекта 12 в соответствии с курсом лечения. Курс лечения можно разрабатывать для того, чтобы лечить респираторное состояние, такое как синдром гиповентиляции при ожирении (OHS), синдром обструктивного апноэ во сне (OSA) и/или другие респираторные состояния. Курс лечения требует поддержания среднего дыхательного объема, поддержания частоты дыхания и/или поддержания положительного давления в конце выдоха. Система 10 выполнена с возможностью предоставлять терапию субъекту 12 в качестве субъекта 12, чтобы гарантировать, что дыхательные движения субъекта 12 имеют терапевтическую частоту дыхания. Частоту дыхания можно определять динамически, основываясь на дыхательных движениях субъекта 12 в начале терапевтического сеанса и/или основываясь на обнаруженном бодрствовании субъекта. Система 10 может быть выполнена так, что самопроизвольные дыхательные движения можно поддерживать при давлении, которое ниже, чем давление для дыхательных движений, которые не самопроизвольны и запускают автоматически, основываясь на терапевтической частоте дыхания. В одном из вариантов осуществления система 10 содержит один или несколько генераторов 14 давления, электронный накопитель 16, пользовательский интерфейс 18, один или несколько датчиков 20, процессор 24 и/или другие компоненты.

[18] В одном из вариантов осуществления генератор 14 давления выполнен с возможностью генерировать поток пригодного для дыхания газа под давлением для доставки в дыхательные пути субъекта 12. Генератор 14 давления может управлять одним или несколькими параметрами потока пригодного для дыхания газа под давлением (например, поток, давление, объем, влажность, температура, композиция газа и т.д.) для терапевтических целей или для других целей. Один или несколько параметров можно управлять в соответствии с курсом лечения (например, как рассмотрено дополнительно ниже). Курс лечения можно выполнять с возможностью поддержания и/или иным образом улучшения качества жизни у субъекта 12. В качестве неограничивающего примера, генератор 14 давления можно выполнять с возможностью управлять давлением потока пригодного для дыхания газа под давлением для того, чтобы лечить респираторную недостаточность или синдром обструкции дыхательных путей. Генератор давления может включать генератор положительного давления, выполненный с возможностью предоставлять терапию положительным давлением в дыхательных путях субъекту 12. Такое устройство описано, например, в патенте США № 6105575, который включен, таким образом, в качестве ссылки в полном объеме.

[19] Поток пригодного для дыхания газа под давлением доставляют в дыхательные пути субъекта 12 через устройство 26 сопряжения. Устройство 26 сопряжения выполнено с возможностью передавать поток пригодного для дыхания газа под давлением, генерируемый посредством генератора 14 давления, в дыхательные пути субъекта 12. По существу, устройство 26 сопряжения содержит трубопровод 28 и средство 30 сопряжения. Трубопровод несет поток пригодного для дыхания газа под давлением в средство 30 сопряжения, и средство 30 сопряжения доставляет поток пригодного для дыхания газа под давлением в дыхательные пути субъекта 12. Некоторые примеры средства 30 сопряжения могут включать, например, эндотрахеальную трубку, носовую канюлю, маску для носа, маску для носа/рта, маску для всего лица, маску для целого лица или другие средства сопряжения, которые связывают поток газа с дыхательными путями субъекта. Настоящее изобретение не ограничено этими примерами и предполагает доставку потока пригодного для дыхания газа под давлением субъекту 12 с использованием какого-либо устройства сопряжения с субъектом.

[20] Хотя на фиг. 1 проиллюстрирована конфигурация системы 10 с устройством 26 сопряжения в виде однорукавной пассивной системы, это не предназначено в качестве ограничения. Следует принимать во внимание, что объем раскрытия включает варианты осуществления, в которых устройство 26 сопряжения формируют в виде двухрукавной системы, содержащей второй трубопровод, выполненный с возможностью принимать выдох из средства 30 сопряжения. Второй трубопровод может выпускать такое текучее вещество в атмосферу, может нести такое текучее вещество к фильтру и/или передавать такое текучее вещество в другие компоненты, включая компоненты в пределах системы 10.

[21] В одном из вариантов осуществления электронный накопитель 16 содержит среду электронного накопителя, в которой электронным образом хранят информацию. Среда электронного накопителя для электронного накопителя 16 может включать одно или оба из системного накопителя, который предоставлен как часть целого (т.е., по существу несъемно) в системе 10 и/или съемный накопитель, который можно съемно соединять с системой 10, например, через порт (например, порт USB, порт Firewire и т.д.), или привод (например, привод диска и т.д.). Электронный накопитель 16 может содержать одну или несколько из оптически читаемых сред накопителя (например, оптические диски и т.д.), магнитно читаемых сред накопителя (например, магнитная лента, магнитный жесткий диск, гибкий диск и т.д.), основанных на электрических зарядах сред накопителя (например, EEPROM, RAM и т.д.), твердотельных сред накопителя (например, флэш-диск и т.д.), и/или других электронно- читаемых сред накопителя. Электронный накопитель 16 может хранить алгоритмы программного обеспечения, информацию, определяемую процессором 24, информацию, полученную через пользовательский интерфейс 18 и/или другую информацию, которая позволяет системе 10 функционировать должным образом. Электронный накопитель 16 может представлять собой (целиком или частично) отдельный компонент в пределах системы 10, или электронный накопитель 16 можно предоставлять (целиком или частично) как единое целое с одним или несколькими другими компонентами системы 10 (например, генератор 14, пользовательский интерфейс 18, процессор 24 и т.д.).

[22] Пользовательский интерфейс 18 выполнен с возможностью предоставлять интерфейс между системой 10 и одним или несколькими пользователями (например, субъектом 12, лицом, осуществляющим уход, исследователем, лицом, принимающим решение о терапии и т.д.), через который пользователи могут предоставлять информацию системе 10 и получать информацию от нее. Это позволяет передавать данные, команды, результаты и/или инструкции и какие-либо другие передаваемые элементы, совместно обозначаемые как «информация», между пользователями и одним или несколькими из генератора 14 давления, электронного накопителя 16 и/или процессора 24. Примеры устройств интерфейса, подходящих для включения в пользовательский интерфейс 18, включают клавишную панель, кнопки, переключатели, клавиатуру, ручки, рычаги, экран дисплея, чувствительный к прикосновениям экран, громкоговорители, микрофон, световой индикатор, слышимый сигнал тревоги, принтер, устройство тактильной обратной связи и/или другие устройства интерфейса. В одном из вариантов осуществления пользовательский интерфейс 18 содержит множество отдельных устройств сопряжения. В одном из вариантов осуществления пользовательский интерфейс 18 содержит по меньшей мере одно устройство сопряжения, которое предоставляют как единое целое с генератором 14. Пользовательский интерфейс 18 можно выполнять с возможностью принимать ввод от субъекта 12, чтобы модифицировать настраиваемые параметры системы 10. Например, пользовательский интерфейс 18 можно выполнять с возможностью принимать ввод от субъекта 12, чтобы модифицировать или выбирать чувствительность или время ответа для обнаружения респираторного состояния (например, пороговый уровень для обнаружения перехода состояния дыхания можно корректировать или для увеличения или для уменьшения чувствительности с использованием градуированной ручки или цифрового интерфейса, отображающего число от 1 до 10).

[23] Следует понимать, что другие способы связи, или проводные или беспроводные, также предусмотрены настоящим изобретением в качестве пользовательского интерфейса 18. Например, настоящее изобретение предполагает, что пользовательский интерфейс 18 может быть интегрирован с интерфейсом съемного накопителя, предоставленным электронным накопителем 16. В этом примере, информацию можно загружать в систему 10 со съемного накопителя (например, интеллектуальной карты, флеш-диска, съемного диска и т.д.), что позволяет пользователю(ям) настраивать реализацию системы 10. Другие образцовые устройства ввода и способы, адаптированные для использования с системой 10 в качестве пользовательского интерфейса 18, включают, но без ограничения, порт RS-232, RF-канал, IR-канал, модем (телефонный, кабельный или другой). Вкратце, какой-либо способ обмена информацией с системой 10 предусмотрен настоящим изобретением в качестве пользовательского интерфейса 18.

[24] Датчики 20 выполнены с возможностью генерировать один или несколько выходных сигналов, несущих информацию, связанную с респираторным усилием субъекта 12. В одном из вариантов осуществления датчики 20 генерируют выходные сигналы, несущие информацию, связанную с одним или несколькими параметрами текучего вещества потока пригодного для дыхания газа под давлением. Один или несколько параметров могут включать, например, одно или несколько из потока, объема, давления, композиции (например, концентрации(й) одной или нескольких составляющих), влажности, температуры, ускорения, скорости, акустических свойств, изменений параметра, указывающего на дыхание, и/или других параметров текучего вещества. В одном из вариантов осуществления датчики 20 представляют собой датчик потока и датчик давления. Датчики могут содержать один или несколько датчиков, которые измеряют такие параметры непосредственно (например, через соединение по текучей среде с потоком пригодного для дыхания газа под давлением на генераторе 14 давления или в устройстве 26 сопряжения субъекта). Датчики 20 могут содержать один или несколько датчиков, которые генерируют выходные сигналы, связанные с одним или несколькими параметрами текучего вещества потока пригодного для дыхания газа под давлением опосредованно. Например, один или несколько из датчиков 20 могут генерировать выходной сигнал, основываясь на рабочих параметрах генератора 14 давления (например, привод клапана или ток двигателя, напряжение, скорость вращения и/или другие рабочие параметры) и/или других датчиках.

[25] Предусмотрены другие выходные сигналы, несущие информацию, связанную с респираторным усилием. Например, датчики 20 могут включать датчик, который механически обнаруживает усилие дыхательных мышц (например, носимый на ленте вокруг грудной клетки субъекта 12), оптический датчик, который захватывает изображения субъекта 12 и/или измеряет положение и/или движение (например, скорость или ускорение) субъекта 12.

[26] Хотя датчики 20 проиллюстрированы в виде двух отдельных датчиков, расположенных смежно с генератором 14 давления, это не предназначено в качестве ограничения. Датчики могут включать один или несколько датчиков, расположенных в одном местоположении или множестве местоположений, таких как, например, внутри генератора 14 давления, внутри (или в связи с) трубопроводом 28, внутри (или в связи со) средства 30 сопряжения, и/или в других местоположениях.

[27] В некоторых реализациях один или несколько датчиков 20 можно помещать за пределами системы 10 и ближе к субъекту 12. В таких реализациях выходные сигналы, генерируемые расположенными снаружи датчиками 20 можно передавать на процессор 24 посредством проводной и/или беспроводной конфигурации. Может быть включен независимый пользовательский интерфейс с расположенными снаружи датчиками 20, который принимает выходные сигналы, генерируемые датчиками 20, обрабатывает выходные сигналы, реализуя все или некоторые из способов, описанных в настоящем документе, и/или отображая по меньшей мере некоторую определяемую информацию.

[28] Процессор 24 выполнен с возможностью обеспечивать возможности обработки информации в системе 10. По существу, процессор 24 может включать одно или несколько из цифрового процессора, аналогового процессора, цифровой схемы, разработанной для обработки информации, аналоговой схемы, разработанной для обработки информации, машины состояний и/или других механизмов электронной обработки информации. Хотя процессор 24 показан на фиг. 1 в виде одного объекта, это приведено только для иллюстративных целей. В некоторых реализациях процессор 24 может содержать множество блоков обработки. Эти блоки обработки физически могут быть расположены внутри одного и того же устройства (например, генератора 14 давления), или процессор 24 может представлять функциональность по обработке от множества устройств, работающих согласованно.

[29] В целом, процессор 24 выполнен с возможностью определения респираторного состояния субъекта 12. Процессор 24 дополнительно выполнен с возможностью управления генератором 14 давления при генерировании потока пригодного для дыхания газа под давлением так, что один или несколько параметров потока пригодного для дыхания газа под давлением варьируют в соответствии с курсом лечения, который определяет один или несколько параметров в виде функции респираторного состояния. Для того, чтобы обнаруживать респираторное состояние, процессор 24 можно выполнять с возможностью идентифицировать переходы в респираторном состоянии, основываясь форме потока (и/или других параметрах текучего вещества) для потока пригодного для дыхания газа под давлением. Идентификация переходов в респираторном состоянии может не зависеть от восприятия и/или оценки параметров текучего вещества в или рядом с дыхательными путями субъекта 12 (например, на средстве 30 сопряжения). По существу, это может не требовать точной оценки утечек и/или потерь. В некоторых реализациях процессор 24 можно выполнять с возможностью идентифицировать переходы в респираторном состоянии, основываясь на изменения в первой производной потока по времени.

[30] Как показано на фиг. 1, процессор 24 можно выполнять с возможностью исполнять один или несколько компьютерных программных модулей. Один или несколько компьютерных программных модулей могут включать один или несколько модулей 32 параметров текучего вещества, управляющий модуль 34, модуль 36 определения объема, модуль 37 давления на вдохе, модуль 38 самопроизвольного дыхания, модуль 40 обнаружения пробуждения, модуль 42 определения частоты, модуль 44 определения увеличения, модуль 46 давления на выдохе и/или другие модули. Процессор 24 можно выполнять с возможностью исполнять модули 32, 34, 36, 37, 38, 40, 42, 44 и/или 46 посредством программного обеспечения; аппаратного обеспечения; встроенного программного обеспечения; некоторой комбинации программного обеспечения, аппаратного обеспечения и/или встроенного программного обеспечения; и/или других механизмов для конфигурирования возможностей обработки у процессора 24.

[31] Следует принимать во внимание, что хотя модули 32, 34, 36, 37, 38, 40, 42, 44 и 46 проиллюстрированы на фиг. 1 совместно расположенными внутри одного блока обработки, в реализациях, в которых процессор 24 содержит множество блоков обработки, один или несколько модулей 32, 34, 36, 37, 38, 40, 42, 44 и/или 46 можно располагать удаленно от других модулей. Описание функциональности, предоставляемой посредством различных модулей 32, 34, 36, 37, 38, 40, 42, 44 и/или 46, описанных ниже, представлено для иллюстративных целей и не предназначено для ограничения, поскольку любые из модулей 32, 34, 36, 37, 38, 40, 42, 44 и/или 46 могут обеспечивать функциональность в большем или меньшем объеме, чем описано. Например, один или несколько модулей 32, 34, 36, 37, 38, 40, 42, 44 и/или 46 можно устранить и некоторую или всю их функциональность можно обеспечить посредством других из модулей 32, 34, 36, 37, 38, 40, 42, 44 и/или 46. В качестве другого примера, процессор 24 можно выполнять с возможностью исполнять один или несколько дополнительных модулей, которые могут осуществлять некоторую или всю функциональность, приписанную ниже одному из модулей 32, 34, 36, 37, 38, 40, 42, 44 и/или 46.

[32] Модуль 32 параметров текучего вещества выполнен с возможностью определения одного или нескольких параметров текучего вещества потока пригодного для дыхания газа под давлением. Модуль 32 параметров текучего вещества определяет один или несколько параметров текучего вещества потока пригодного для дыхания газа под давлением, основываясь на выходных сигналах, генерируемых датчиками 20. Один или несколько параметров текучего вещества, определяемых модуль параметров дыхания 32 может включать поток, объем, давление, композицию (например, концентрацию(и) одной или нескольких составляющих), влажность, температуру, ускорение, скорость, акустические свойства, изменения в параметре, указывающем на дыхание и/или другие параметры текучего вещества.

[33] Управляющий модуль 34 выполнен с возможностью управления генератором 14 давления для того, чтобы корректировать параметры потока пригодного для дыхания газа под давлением в соответствии с курсом лечения. Курс лечения предоставляет поток пригодного для дыхания газа под давлением в дыхательные пути субъекта 12 так, что поддерживают средний дыхательный объем дыхательных движений субъекта 12, можно поддерживать частоту дыхания субъекта и/или можно поддерживать положительное давление в конце выдоха субъекта. Курс лечения может включать и/или относится к AVAPS, ACV и/или другой объемной терапии. Этот тип терапии отличается от поддерживающей давление терапии, такой как терапия положительным давлением в дыхательных путях («PAP»), в которой поддерживают дыхательные пути субъекта 12, но дыхательный объем и/или частоту дыхания не поддерживают. Вместо этого при PAP терапии типично управляют только давлением, чтобы поддерживать структурную компетентность дыхательных путей на предписанных уровнях, не учитывая дыхательный объем и/или частоту дыхания.

[34] Курс лечения, предоставляемый управляющим модулем 34, представляет собой двухуровневую терапию. В этом терапевтическом режиме, уровень давления потока пригодного для дыхания газа под давлением во время выдоха поддерживают на уровне на выдохе (известном положительное давление в дыхательных путях как на выдохе или EPAP). Во время вдохов уровень давления потока пригодного для дыхания газа под давлением повышают для того, чтобы гарантировать, что субъект 12 получит достаточно газа для поддержания среднего дыхательного объема. Изменения между положительным давлением в дыхательных путях на вдохе («IPAP») и EPAP запускают в соответствии с частотой дыхания. Дыхательные движения, взятые в соответствии с частотой дыхания, включают самопроизвольные дыхательные движения (например, дыхательные движения, в которых субъект 12 спонтанно забирает газ в легкие во время вдоха и/или спонтанно выпускает газ из легких во время выдоха) и несамопроизвольные дыхательные движения (например, дыхательные движения, в которых движение газа полностью обусловлено (или по существу таково) изменениями в уровне давления потока пригодного для дыхания газа под давлением).

[35] Модуль 36 определения объема выполнен с возможностью мониторинга дыхательного объема дыхательных движений во время доставки потока пригодного для дыхания газа под давлением субъекту 12. Это может включать определение дыхательных объемов отдельных дыхательных движений, определение среднего дыхательного объема для множества дыхательных движений, определение среднего дыхательного объема для скользящего временного окна и/или определение других дыхательных объемов. Определение(я) дыхательного объема можно создавать, основываясь на одном или нескольких параметрах текучего вещества, определяемых посредством модуля 32 параметров текучего вещества и/или выходного сигнала(ов), выдаваемых датчиками 20.

[36] Модуль 37 давления на вдохе выполнен с возможностью определения исходного уровня IPAP. Модуль давления на вдохе выполнен с возможностью определения исходного уровня IPAP с тем, чтобы средний дыхательный объем дыхания субъекта 12 поддерживать на целевом среднем дыхательном объеме. Целевой средний дыхательный объем можно определять, основываясь на вводе в систему 10 от субъекта 12, лица, осуществляющего уход, лица, принимающего решение о терапии, исследователя и/или других пользователей. В одном из вариантов осуществления изменения исходного уровня IPAP ограничены максимальной скоростью изменений. Максимальная скорость изменений может быть больше чем или равна приблизительно до 3 см H2O/минута. Она может быть выше, чем в стандартных AVAPS и/или ACV терапевтических системах. Такое более динамическое управление базовым уровнем IPAP может повышать комфорт субъекта 12 посредством более быстрой корректировки изменений в дыхании, обусловленных изменением положения тела субъекта 12.

[37] Модуль 38 самопроизвольного дыхания выполнен с возможностью идентификации самопроизвольных дыхательных движений, выполняемых субъектом 12. Идентификация самопроизвольных дыхательных движений основана на выходном сигнале(ах), генерируемых датчиками 20. В одном из вариантов осуществления такая идентификация основана на одном или нескольких параметрах текучего вещества, определяемых модулем 32 параметров текучего вещества по выходному сигналу(ам), генерируемому датчиками 20.

[38] Модуль 40 обнаружения пробуждения выполнен с возможностью обнаружения пробуждений субъекта 12 во время терапевтического сеанса. В одном из вариантов осуществления пробуждения субъекта 12 определяют, основываясь на идентификации самопроизвольных дыхательных движений посредством модуля 38 самопроизвольного дыхания. Во время сна субъект 12 будет проявлять склонность к меньшему количеству самопроизвольных дыхательных движений. Таким образом, модуль 40 обнаружения пробуждения может обнаруживать пробуждение, основываясь на увеличении самопроизвольных дыхательных движений. Увеличение самопроизвольных дыхательных движений можно идентифицировать посредством сравнения скорости, с которой возникают самопроизвольные дыхательные движения, с пороговым уровнем, сравнения количества самопроизвольных дыхательных движений во время скользящего временного окна с пороговым количеством, и/или идентифицировать другим способом. В одном из вариантов осуществления датчики 20 содержат один или несколько датчиков, несущих информацию о движении субъекта 12. Модуль 40 обнаружения пробуждения можно выполнять с возможностью обнаруживать пробуждения, основываясь на движении субъекта 12, отображаемом в пользовательском интерфейсе 20. Предусмотрены другие механизмы для обнаружения пробуждения.

[39] Модуль 42 определения частоты выполнен с возможностью определения терапевтической частоты дыхания, используемой для того, чтобы запускать переходы между IPAP и EPAP. В стандартных AVAPS и/или ACV терапевтических системах, частоту дыхания можно определять, основываясь в первую очередь или исключительно на скорости, которая представляет собой ввод субъекта 12, лица, осуществляющего уход, лица, принимающего решение о терапии, исследователя и/или других пользователей. В отличие от этого, модуль 42 определения частоты выполнен с возможностью определения частоты дыхания, основываясь на самопроизвольном дыхании субъекта 12. Модуль 42 определения частоты оценивает частоту дыхания субъекта 12 в начале терапевтического сеанса (например, в начале ночи) и поддерживает частоту дыхания соответствующим образом на всем протяжении терапевтического сеанса. Посредством динамического определения частоты дыхания, управляющей дыхательным объемом (например, при уровне IPAP, определяемом модулем давления на вдохе 39), минутную вентиляцию субъекта 12 можно опосредованно поддерживать.

[40] В конце выдоха имеет место очень вариабельный период времени, который может длиться до тех пор, пока один полный дыхательный цикл, когда почти нулевой поток наблюдают в дыхательных путях субъекта 12, и легкие остаются при постоянном объеме. Этот период, иногда обозначаемый как пауза на выдохе, исследован как физиологами, так и врачами. Он выполняет функцию периода отдыха для мышц дыхательной системы, предотвращает накопление избытка кислорода, а также позволяет стабилизировать артериальное кровяное давление, пока происходит наполнение левого желудочка. При поддержке с помощью механической вентиляции, предоставляемой посредством системы 10, которая снижает работу при дыхательных движениях субъекта 12, расширенные периоды отдыха не необходимы. Кроме того, когда нормальная самостоятельная скорость газообмена субъекта 12 не достаточна, чтобы должным образом снижать уровни CO2 в кровотоке, полезным может оказаться задавать частоту дыхания во время сна посредством укорочения конечной паузы на выдохе. В сущности, система 10 запрограммирована направлять хеморецептивный механизм у субъекта 12 с гиперкапнией посредством инициации дыхательных движений прежде центральной нервной системы.

[41] В одном из вариантов осуществления, в алгоритме, реализуемом посредством модуля 42 определения частоты для того, чтобы определять терапевтическую частоту дыхания, реализуют раннюю и самую высокую частоту самопроизвольного дыхания субъекта 12 в качестве начального значения. Скользящее окно времени самопроизвольных дыхательных движений сохраняют в памяти (например, электронный накопитель 16). Окно может включать от 12 до 50 дыхательных движений. В одном из вариантов осуществления окно включает приблизительно 30 дыхательных движений. Время дыхательного движения вводят в окно, если оно пригодно. Дыхательное движение оценивают посредством модуля 42 определения частоты для того, чтобы счесть его «пригодным», если (1) оно начинается и заканчивается усилием пациента, которое спонтанно переключает устройство с фазы выдоха на фазу вдоха; и (2) доставляемый дыхательный объем во время дыхательного движения был близок к типичному дыхательному объему (например, в пределах предварительно определяемого количества). Второй показатель пригодности предотвращает слишком высокую искусственно терапевтическую частоту дыхания, заданную для быстрых поверхностных восстанавливающих дыхательных движений. Типичный дыхательный объем (вместо того, чтобы задать средний объем) используют для того, чтобы предусмотреть случай, когда максимальные или минимальные настройки IPAP давления не подходят для настройки объема. Это требование пригодности также делает возможным определение и доставку подходящего уровня IPAP, чтобы создать прецедент над алгоритмом автоматического резервирования.

[42] Модуль 42 определения частоты выполнен с возможностью определения текущего среднего времени самопроизвольного дыхательного движения по времени дыхательных движений в сохраненном окне. Время дыхательного движения при бодрствовании задают равным текущему среднему времени самопроизвольного дыхательного движения (A), если текущее среднее время самопроизвольного дыхательного движения равно или выше минимума (например, предварительно определяемого, конфигурируемого пользователем, определяемого при производстве, определяемого динамически и/или минимума, который определяют иным образом), и (B) если по меньшей мере пороговая процентная доля дыхательных движений является самопроизвольной. Пороговая процентная доля может представлять собой статическую процентную долю или может меняться в ходе терапевтического сеанса. Например, в начале терапевтического сеанса пороговая процентная доля может представлять собой относительно высокое значение (например, 100%), поскольку субъект 12 должен бодрствовать и быть относительно бдительным. По ходу терапевтического сеанса (и/или при снижении бодрствования и/или внимательности субъекта 12), пороговую процентную долю можно снижать до более низкого значения, например, такого как приблизительно 70%. Снижение пороговой процентной доли может включать ступенчатое снижение, наклонное снижение, переключение от высокого значения к низкому значению и/или другие способы снижения значения.

[43] Модуль 42 определения частоты выполнен с возможностью задавать время терапевтического дыхательного движения, основываясь на времени дыхательного движения при бодрствовании. В одном из вариантов осуществления посредством модуля 42 определения частоты время терапевтического дыхательного движения задают меньшим 1,14 раза по сравнению с частотой дыхательных движений при бодрствовании или на 2 дыхательных движения в минуту меньше, чем время дыхательного движения при бодрствовании. Этот вариант осуществления для определения времени терапевтического дыхательного движения проиллюстрирован посредством следующей зависимости:

где TBT представляет время терапевтического дыхательного движения, а WBT представляет время дыхательного движения при бодрствовании.

[44] Для заданного дыхательного движения общее время дыхания представляет собой сумму времени вдоха (например, времени терапевтического дыхательного движения) и времени выдоха. Это можно представить как:

(2) TRT=TBT+ET;

где TRT представляет время терапевтического дыхания; и ET представляет время выдоха. Терапевтическая частота дыхания представляет собой обратное значение времени терапевтического дыхания.

[45] В одном из вариантов осуществления модуль 42 определения частоты выполнен с возможностью определения времени выдоха динамически. Например, модуль 42 определения частоты может определять время выдоха согласно следующей зависимости:

(3) ET=VT×(1-m);

где VT представляет собой переменное время, а m представляет собой долю (т.е., от 0 до 1) несамопроизвольных дыхательных движений в скользящем окне для прошлых дыхательных движений. В одном из вариантов осуществления это скользящее окно прошлых дыхательных движений составляет приблизительно 12. Модуль 42 определения частоты выполнен с возможностью определения переменного времени, пропорционального времени терапевтического дыхательного движения. Например, модуль 42 определения частоты может определять переменное время как:

(4) VT=0,12×TBT.

[46] Следует принимать во внимание, что если скользящее окно прошлых дыхательных движений, используемых для того, чтобы определять m, составляет 12, когда субъект 12 входит в состояние сна и снижает свою частоту дыхания, система 10 будет повышать его частоту дыхания приблизительно вплоть до 90% от частоты дыхательных движений при бодрствовании всего за 12 дыхательных движений. Переменное время корректирует терапевтическую частоту дыхания приблизительно от 75% до 90% от частоты пациента, пока он бодрствовал, основываясь на числе несамопроизвольных дыхательных движений. Это предоставляет множество комфортных особенностей для субъекта 12, включая плавный переход, когда субъект 12 засыпает и система 10 начинает управлять частотой дыхания, и предоставление возможности субъекту 12 спонтанно дышать после пробуждения от глубокого сна.

[47] Во время терапевтического сеанса, после засыпания субъекта 12, когда субъект 12 пробуждается, субъект 12 может чувствовать искусственно слишком завышенную терапевтическую частоту дыхания. Это может служить причиной дискомфорта для субъекта 12 и может вести к полному просыпанию субъекта 12 и/или проблемам с повторным засыпанием. Чтобы избежать этого дискомфорта и/или по другим причинам, в дополнение к и/или вместо корректировки переменной m, рассмотренной выше, модуль 42 определения частоты можно выполнять с возможностью снижать терапевтическую частоту дыхания во время пробуждения. Это включает снижение терапевтической частоты дыхания (например, на точно определяемое количество, на предварительно определяемое количество, ступенчатым образом и/или иным образом снижая частоту) во время обнаружения пробуждения посредством модуля 40 обнаружения пробуждения.

[48] При управлении генератором 14 давления для перехода уровня давления потока пригодного для дыхания газа под давлением между IPAP и EPAP, управляющий модуль 34 выполнен с возможностью полагаться на модуль 38 самопроизвольного дыхания и модуль 42 определения частоты. Например, в конце дыхательного движения (например, во время выдоха) управляющий модуль 34 выполнен с возможностью запускать генератор 14 давления для того, чтобы корректировать уровень давления с EPAP до IPAP в качестве ответа или модулю 38 самопроизвольного дыхания, обнаруживающему самопроизвольный вдох, или на прохождение определенного количества времени от дыхательного события (например, от инициации предыдущего вдоха, от конца предыдущего вдоха и/или других моментов времени), соответствующих терапевтической частоте дыхания без обнаружения самопроизвольного вдоха. В ответ на любое из этих явлений, управляющий модуль 34 управляет генератором 14 давления для повышения уровня давления с IPAP до EPAP.

[49] Управляющий модуль 34 дополнительно выполняют с возможностью модифицировать давление в ответ на самопроизвольные дыхательные движения. Это включает модификацию давления во время несамопроизвольного дыхательного движения, которую запускают в соответствии с терапевтической частотой дыхания. В ответ на идентификацию самопроизвольных дыхательных движений посредством модуля 38 самопроизвольного дыхания в противоположность несамопроизвольным дыхательным движениям, управляющий модуль 34 выполнен с возможностью управления генератором 14 давления для того, чтобы модифицировать давление, чтобы поддержать самопроизвольное дыхательное движение вместо того, чтобы продолжать несамопроизвольные дыхательные движения. В качестве неограничивающего примера, в ответ на обнаружение модулем 38 самопроизвольного дыхания усилия самопроизвольного на выдохе во время вдоха при несамопроизвольном дыхательном движении, управляющий модуль 34 можно выполнять с возможностью управлять генератором 14 давления, чтобы осуществлять переключение с IPAP на EPAP, даже несмотря на то, что вдох при несамопроизвольном дыхательном движении не завершен. Это может увеличивать комфорт системы 10 для субъекта 12, поскольку субъект 12 не должен выдыхать при повышенном давлении для IPAP.

[50] По причине самопроизвольного вдоха, движению газа в легких способствует респираторное усилие субъекта 12 наряду с давлением потока пригодного для дыхания газа под давлением. В отличие от этого, во время несамопроизвольного вдоха, движение газа в легких выполняется только или в первую очередь посредством давления потока пригодного для дыхания газа под давлением. Чтобы приспособиться к этой разнице, управляющий модуль 34 можно выполнять с возможностью управлять генератором 14 давления так, чтобы IPAP для самопроизвольных дыхательных движений (как идентифицируют посредством модуля 38 самопроизвольного дыхания) отличался от IPAP для несамопроизвольных дыхательных движений (дыхательных движений, запускаемых посредством терапевтической частоты дыхания). В качестве неограничивающего примера, в одном из вариантов осуществления управляющий модуль 34 управляет генератором 14 давления так, что в ответ на заданное дыхательное движение, представляющее собой самопроизвольное дыхательное движение, предоставляют IPAP на исходном уровне. В ответ на заданное дыхательное движение, представляющее собой несамопроизвольное дыхательное движение, предоставляют IPAP на увеличенном уровне, который выше, чем исходный уровень. Более высокий увеличенный уровень помогает поддерживать средний дыхательный объем в отсутствие респираторного усилия субъекта 12.

[51] В качестве иллюстрации, на фиг. 2 представлены два графика, которые изображают реализацию исходного уровня IPAP и увеличенного уровня IPAP. В частности, фиг. 2 содержит график давления 48 и график дыхательного объема 50. График давления 48 показывает давление как функцию времени для двух самопроизвольных дыхательных движений 52 и двух несамопроизвольных дыхательных движений 54. График дыхательного объема 50 показывает дыхательный объем как функцию времени для самопроизвольных дыхательных движений 52 и несамопроизвольных дыхательных движений 54. Как можно видеть на графике давления 48, IPAP для несамопроизвольных дыхательных движений 54 составляет приблизительно на 3 см H2O выше, чем IPAP для самопроизвольных дыхательных движений 52. Тем не менее, как показано на графике дыхательного объема 50, дыхательный объем остается стабильным между самопроизвольными дыхательными движениями 52 и несамопроизвольными дыхательными движениями 54 на уровне приблизительно 600 мл.

[52] Возвращаясь к фиг. 1, в одном из вариантов осуществления увеличенный уровень IPAP задают равным сумме исходного уровня IPAP и количества увеличения давления. Модуль 44 определения увеличения выполнен с возможностью определения количества увеличения давления для субъекта 12. Модуль 44 определения увеличения можно выполнять с возможностью определения количества увеличения на основе дыхания субъекта 12, основываясь на вводе в систему 10 пользователем и/или основываясь на других критериях. Например, количество увеличения может быть основано на выходном сигнале(ах), генерируемом датчиками 20, и/или других количественных показателях дыхания субъекта 12.

[53] В качестве иллюстрации, на фиг. 3 изображен один возможный способ определения количества увеличения. На фиг. 3 представлен график 56 из точек, соответствующих отдельным дыхательным движениям. Количественные показатели, нанесенные на график для каждого отдельного дыхательного движения, представляют собой разность между IPAP и EPAP для дыхательного движения в зависимости от разности между целевым дыхательным объемом и фактическим дыхательным объемом дыхательного движения. Две линии аппроксимированы к точкам, одна для точек, соответствующих самопроизвольным дыхательным движениям, и одна для точек, соответствующих несамопроизвольным дыхательным движениям. Разность по оси y для этих двух линий осуществляют в виде количества увеличения. Разность по оси y можно определять как среднюю разность по оси y, разность y-отсечений и/или другие разности.

[54] Возвращаясь к фиг. 1, управляющий модуль 34 выполнен с возможностью реализовать количество увеличения, определяемое посредством модуля 44 определения увеличения, и исходного уровня для IPAP, определяемого посредством модуля 37 давления на вдохе для того, чтобы определять увеличенный уровень для IPAP. Модуль 46 давления на выдохе выполнен с возможностью определения подходящего уровня давления EPAP. Определение уровня давления EPAP посредством модуля 46 давления на выдохе может быть непрерывным и/или динамическим во время терапевтического сеанса. В одном из вариантов осуществления модуль 46 давления на выдохе выполнен с возможностью реализовать способ определения EPAP, описанный в патенте США № 7267122, который, таким образом, включен в качестве ссылки в это раскрытие в полном объеме. Это не предназначено в качестве ограничения, поскольку модуль 46 давления на выдохе может реализовать какой-либо способ определения уровня давления EPAP, который будет поддерживать положительное давление в конце выдоха для субъекта 12. Уровень положительного давления в конце выдоха можно определять динамически и/или он может представлять собой фиксированное значение.

[55] Поддержание уровня положительного давления в конце выдоха может поддерживать структурную целостность дыхательных путей в конце выдоха для того, чтобы снижать апноэ и/или окклюзию дыхательных путей. Аналогичным образом, поддержание уровня положительного давления в конце выдоха может снижать требуемое усилие субъекта 12 для того, чтобы начать следующее самопроизвольное дыхательное движение. По существу, определение подходящего уровня EPAP посредством модуля 46 давления на выдохе может увеличивать комфорт, увеличивать самопроизвольные дыхательные движения, увеличивать целостность дыхательных путей и/или увеличивать другие аспекты терапии.

[56] На фиг. 4 проиллюстрирован способ 58 доставки потока пригодного для дыхания газа под давлением в дыхательные пути субъекта. Операции способа 58, представленного ниже, предназначены в качестве иллюстрации. В некоторых вариантах осуществления способ 58 можно выполнять с использованием одной или нескольких дополнительных не описанных операций и/или без одной или нескольких рассмотренных операций. Дополнительно, порядок, в котором операции способа 58 проиллюстрированы на фиг. 4 и описаны ниже, не предназначен в качестве ограничения.

[57] В некоторых вариантах осуществления некоторые или все операции способа 58 можно реализовать в одном или нескольких устройствах обработки (например, цифровой процессор, аналоговый процессор, цифровая схема, разработанная для обработки информации, аналоговая схема, разработанная для обработки информации, машина состояний и/или другие механизмы для электронной обработки информации). Одно или несколько устройств обработки могут включать одно или несколько устройств, исполняющих некоторые или все операции способа 58 в ответ на инструкции, хранимые в электронном виде в электронной запоминающей среде. Одно или несколько устройств обработки могут включать одно или несколько устройств, сконфигурированных через аппаратное обеспечение, встроенное программное обеспечение и/или программное обеспечение, специально разработанное для исполнения одной или нескольких операций способа 58.

[58] В операции 60 генерируют поток пригодного для дыхания газа под давлением для доставки в дыхательные пути субъекта. В одном из вариантов осуществления операцию 60 осуществляют посредством генератора давления, схожего или аналогичного генератору 14 давления (показан на фиг. 1 и описан выше) под управлением управляющего модуля, схожего или аналогичного управляющему модулю 34 (показан на фиг. 1 и описан выше).

[59] В операции 62 один или несколько выходных сигналов генерируют посредством одного или нескольких датчиков. Один или несколько выходных сигналов несут информацию, связанную с респираторным усилием, прикладываемым субъектом, одним или несколькими параметрами текучего вещества потока пригодного для дыхания газа под давлением, один или несколько параметров дыхательных движений субъекта 12, и/или другую информацию. В одном из вариантов осуществления операцию 62 осуществляют посредством одного или нескольких датчиков, схожих или аналогичных датчикам 20 (показаны на фиг. 1 и описаны выше).

[60] В операции 64 определяют терапевтическую частоту дыхания. Терапевтическую частоту дыхания можно определять, основываясь на самопроизвольном дыхании субъекта в момент или около начала терапевтического сеанса. Определение частоты дыхания может быть непрерывным во время терапевтического сеанса и ее можно корректировать для того, чтобы приспосабливаться, например, к пробуждению субъекта. Пробуждение можно обнаруживать в операции 66. В ответ на обнаружение пробуждения в операции 66 частоту дыхания можно снижать в течение пробуждения. В одном из вариантов осуществления операцию 64 осуществляют посредством модуля определения частоты, схожего или аналогичного модулю 42 определения частоты (показан на фиг. 1 и описан выше). В одном из вариантов осуществления операцию 66 осуществляют посредством модуля обнаружения пробуждения, схожего или аналогичного модулю 40 обнаружения пробуждения (показан на фиг. 1 и описан выше).

[61] В операции 68 определяют исходный уровень давления для IPAP. Определение исходного уровня может быть основано на целевом дыхательном объеме для терапевтического сеанса. Исходный уровень давления можно определять для того, чтобы гарантировать, что дыхательный объем поддерживают во время самопроизвольных дыхательных движений субъекта. В одном из вариантов осуществления операцию 68 осуществляют посредством модуля давления на вдохе, схожего или аналогичного модулю 37 давления на вдохе (показан на фиг. 1 и описан выше).

[62] В операции 70 определяют количество увеличения давления. Количество увеличения давления представляет собой количество давления, которое должно быть прибавлено к базовому уровню для IPAP во время несамопроизвольных дыхательных движений. В одном из вариантов осуществления операцию 70 осуществляют посредством модуля определения увеличения, схожего или аналогичного модулю 44 определения увеличения (показан на фиг. 1 и описан выше).

[63] В операции 72 определяют, инициировал ли субъект самопроизвольное дыхательное движение. В одном из вариантов осуществления операцию 72 осуществляют посредством модуля самопроизвольного дыхания, схожего или аналогичного модулю 38 самопроизвольного дыхания (показан на фиг. 1 и описан выше). В ответ на определение того, что субъект не инициировал самопроизвольное дыхательное движение, способ 58 переходит к операции 74.

[64] В операции 74 определяют, должно ли быть инициировано несамопроизвольное дыхательное движение. Это определение выполняют, основываясь на времени предыдущего дыхательного события (например, инициация предыдущего дыхательного движения, инициация предыдущего выдоха, конец предыдущего вдоха и/или другие дыхательные события) и терапевтической частоте дыхания, чтобы гарантировать, что поддерживают терапевтическую частоту дыхания. В ответ на определение того, что несамопроизвольное дыхательное движение не должно быть инициировано, способ 58 возвращается к операции 72. В одном из вариантов осуществления операцию 74 осуществляют посредством управляющего модуля, схожего или аналогичного управляющему модулю 34 (показан на фиг. 1 и описан выше).

[65] В ответ на определение в операции 72 того, что самопроизвольное дыхательное движение инициировано, или в ответ на определение в операции 74 того, что несамопроизвольное дыхательное движение должно быть инициировано, способ 58 переходит к операции 76. В операции 76 уровень давления потока пригодного для дыхания газа под давлением поддерживают на уровне давления IPAP. В ответ на определение в операции 72 того, что самопроизвольное дыхательное движение инициировано, уровень давления IPAP в операции 76 задают на исходном уровне, определяемом в операции 68. В ответ на определение в операции 74 того, что несамопроизвольное дыхательное движение должно быть инициировано, уровень давления IPAP в операции 76 задают равным увеличенному уровню, который выше, чем исходный уровень. Увеличенный уровень может представлять собой сумму исходного уровня и увеличенного количества давления. В операции 76 доставку потока пригодного для дыхания газа под давлением при уровне давления IPAP можно прерывать в ответ на обнаружение самопроизвольного выдоха субъектом. В одном из вариантов осуществления операцию 76 осуществляют посредством генератора давления, схожего или аналогичного генератору 14 давления (показан на фиг. 1 и описан выше), под управлением управляющего модуля, схожего или аналогичного управляющему модулю 34 (показан на фиг. 1 и описан выше).

[66] В операции 78 давление потока пригодного для дыхания газа под давлением корректируют до уровня EPAP для выдоха субъектом. В одном из вариантов осуществления операцию 78 осуществляют посредством генератора давления, схожего или аналогичного генератору 14 давления (показан на фиг. 1 и описан выше), под управлением управляющего модуля, схожего или аналогичного управляющему модулю 34 (показан на фиг. 1 и описан выше).

[67] В операции 80 определяют уровень EPAP для потока пригодного для дыхания газа под давлением. В одном из вариантов осуществления операцию 80 осуществляют посредством модуля давления на выдохе, схожего или аналогичного модулю 46 давления на выдохе (показан на фиг. 1 и описан выше).

[68] В формуле изобретения любые ссылочные позиции, расположенные в круглых скобках, не следует толковать в качестве ограничения формулы изобретения. Слова «содержит» или «включает в себя» не исключают присутствия элементов или этапов, отличных от тех, что перечислены в пункте формулы изобретения. В пункте формулы изобретения об устройстве, где перечисляют несколько средств, несколько из этих средств могут быть осуществлены посредством одного и того же элемента аппаратного обеспечения. Элемент в единственном числе не исключает присутствие множества таких элементов. В любом пункте формулы изобретения об устройстве, где перечисляют несколько средств, несколько из этих средств могут быть осуществлены посредством одного и того же элемента аппаратного обеспечения. Сам факт того, что определенные элементы перечислены во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает на то, что эти элементы не могут быть использованы в комбинации.

[69] Хотя изобретение описано подробно в иллюстративных целях, основываясь на том, что в настоящее время считают наиболее практичными и предпочтительными вариантами осуществления, следует понимать, что такие подробности представлены лишь с этой целью, и что изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления, но, напротив, предназначено для того, чтобы покрывать модификации и эквивалентные структуры, которые входят в сущность и объем приложенной формулы изобретения. Например, следует понимать, что настоящее изобретение предполагает, насколько это возможно, что один или несколько признаков какого-либо варианта осуществления можно комбинировать с одним или несколькими признаками какого-либо другого варианта осуществления.

1. Система для доставки потока пригодного для дыхания газа под давлением в дыхательные пути субъекта, содержащая:
генератор давления, выполненный с возможностью генерировать поток пригодного для дыхания газа под давлением для доставки в дыхательные пути субъекта;
один или несколько датчиков, выполненных с возможностью генерировать выходные сигналы, несущие информацию, связанную с респираторным усилием субъекта;
один или несколько процессоров, выполненных с возможностью исполнять компьютерные программные модули, причем компьютерные программные модули содержат:
модуль определения дыхательного объема, выполненный с возможностью определять целевой средний дыхательный объем на основе среднего дыхательного объема, определяемого по множеству дыхательных движений или по скользящему временному окну на основе выходных сигналов одного или нескольких датчиков;
управляющий модуль (34), выполненный с возможностью управлять генератором давления в соответствии с курсом лечения так, что средний дыхательный объем поддерживается во время дыхательных движений для субъекта;
модуль давления на вдохе, выполненный с возможностью определять уровень давления на вдохе, который будет поддерживать целевой средний дыхательный объем;
модуль определения частоты, выполненный с возможностью динамически определять текущую частоту дыхания субъекта,
основываясь на генерируемых выходных сигналах, причем модуль определения частоты дополнительно выполнен с возможностью определять терапевтическую частоту дыхания, которая будет поддерживать целевой средний дыхательный объем; и
модуль давления на выдохе, выполненный с возможностью определять уровень давления на выдохе, который будет поддерживать целевой средний дыхательный объем, причем управляющий модуль выполнен с возможностью управления генератором давления так, что дыхание субъекта корректируется, чтобы поддерживать его на терапевтической частоте дыхания, посредством уменьшения разности между текущей частотой дыхания и терапевтической частотой дыхания так, что во время вдохов поток пригодного для дыхания газа под давлением доставляется при уровне давления на вдохе, определяемом модулем давления на вдохе, и так, что во время выдохов поток пригодного для дыхания газа под давлением доставляется при уровне давления на выдохе, определяемом модулем давления на выдохе.

2. Система по п. 1, в которой модуль давления на вдохе выполнен с возможностью определения исходного уровня давления, причем компьютерные программные модули дополнительно содержат модуль самопроизвольного дыхания, выполненный с возможностью идентифицировать, основываясь на генерируемых выходных сигналах, самопроизвольные дыхательные движения, выполняемые субъектом, при этом управляющий модуль дополнительно выполнен так, чтобы:
(а) в ответ на то, что заданное дыхательное движение идентифицируется модулем самопроизвольного дыхания как самопроизвольное дыхательное движение, давление потока
пригодного для дыхания газа под давлением во время вдоха этого заданного дыхательного движения поддерживалось на упомянутом исходном уровне, и
(b) в ответ на то, что заданное дыхательное движение не идентифицируется модулем самопроизвольного дыхания как самопроизвольное дыхательное движение, давление потока пригодного для дыхания газа под давлением во время вдоха этого заданного дыхательного движения поддерживалось на увеличенном уровне, который выше, чем упомянутый исходный уровень.

3. Система по п. 1, в которой модуль определения частоты выполнен с возможностью определения терапевтической частоты дыхания, основываясь на самопроизвольных дыхательных движениях субъекта, мониторинг которых осуществляется в момент или около начала терапевтического сеанса, в котором управляющий модуль управляет генератором давления для того, чтобы генерировать поток пригодного для дыхания газа под давлением в соответствии с курсом лечения.

4. Система по п. 3, дополнительно содержащая модуль обнаружения пробуждения, выполненный с возможностью обнаруживать пробуждение субъекта во время терапевтического сеанса, причем модуль определения частоты выполнен с возможностью снижать текущую частоту дыхания во время обнаруживаемого пробуждения.

5. Система по п. 2, в которой упомянутый увеличенный уровень давления равен сумме упомянутого исходного уровня и количества увеличения, причем компьютерные программные модули дополнительно содержат модуль определения увеличения, выполненный с возможностью определять количество увеличения, основываясь на дыхании субъекта.

6. Способ определения уровней давления потока пригодного для дыхания газа под давлением, содержащий:
генерирование потока пригодного для дыхания газа под давлением для доставки в дыхательные пути субъекта (12);
генерирование выходных сигналов, несущих информацию, связанную с респираторным усилием субъекта;
динамическое определение целевого среднего дыхательного объема на основе среднего дыхательного объема, определяемого по множеству дыхательных движений или по скользящему временному окну на основе выходных сигналов;
динамическое определение уровня давления на вдохе, который будет поддерживать целевой средний дыхательный объем;
динамическое определение уровня давления на выдохе, который будет поддерживать целевой средний дыхательный объем;
динамическое определение текущей частоты дыхания субъекта, основываясь на генерируемых выходных сигналах;
динамическое определение терапевтической частоты дыхания, которая будет поддерживать целевой средний дыхательный объем; и
управление генерированием потока пригодного для дыхания газа под давлением в соответствии с курсом лечения так, что дыхание субъекта корректируют для того, чтобы поддерживать его на терапевтической частоте дыхания, посредством снижения разности между текущей частотой дыхания и терапевтической частотой дыхания так, что во время вдохов поток пригодного для дыхания газа под давлением доставляют на определяемом уровне давления на вдохе, и так, что во время выдохов поток пригодного для дыхания газа под давлением доставляют на определяемом уровне давления на выдохе.

7. Способ по п. 6, в котором динамически определяемый уровень давления на вдохе представляет собой исходный уровень давления, причем способ дополнительно содержит идентификацию, основываясь на генерируемых выходных сигналах, самопроизвольных дыхательных движений, выполняемых субъектом, при этом управление генерированием потока пригодного для дыхания газа под давлением содержит этапы, на которых:
(a) в ответ на то, что заданное дыхательное движение идентифицируется в качестве самопроизвольного дыхательного движения, поддерживают давление потока пригодного для дыхания газа под давлением во время вдоха этого заданного дыхательного движения на упомянутом исходном уровне, и
(b) в ответ на то, что заданное дыхательное движение не идентифицируется в качестве самопроизвольного дыхательного движения, поддерживают давление потока пригодного для дыхания газа под давлением во время вдоха этого заданного дыхательного движения на увеличенном уровне, который выше, чем упомянутый исходный уровень.

8. Способ по п. 6, в котором определение терапевтической частоты дыхания основано на самопроизвольных дыхательных движениях субъекта, мониторинг которых осуществляют в момент или около начала терапевтического сеанса, в котором генерированием потока пригодного для дыхания газа под давлением управляют в соответствии с курсом лечения.

9. Способ по п. 8, дополнительно содержащий:
обнаружение пробуждения субъекта во время терапевтического сеанса; и
снижение текущей частоты дыхания во время обнаруживаемого пробуждения.

10. Способ по п. 7, в котором упомянутый увеличенный уровень давления равен сумме упомянутого исходного уровня и количества увеличения, причем способ дополнительно содержит определение количества увеличения, основываясь на дыхании субъекта.

11. Система для доставки потока пригодного для дыхания газа под давлением в дыхательные пути субъекта, содержащая:
средство для генерирования потока пригодного для дыхания газа под давлением для доставки в дыхательные пути субъекта;
средство для генерирования выходных сигналов, несущих информацию, связанную с респираторным усилием субъекта;
средство для динамического определения целевого среднего дыхательного объема на основе среднего дыхательного объема, определяемого по множеству дыхательных движений или по скользящему временному окну на основе выходных сигналов;
средство для динамического определения уровня давления на вдохе, который будет поддерживать средний дыхательный объем;
средство для динамического определения уровня давления на выдохе, которая будет поддерживать целевой средний дыхательный объем;
средство для динамического определения текущей частоты дыхания субъекта, основываясь на генерируемых выходных сигналах;
средство для динамического определения терапевтической частоты дыхания, которая будет поддерживать целевой средний дыхательный объем; и
средство для управления генерированием потока пригодного для дыхания газа под давлением в соответствии с курсом лечения, который будет поддерживать целевой средний дыхательный объем так, что дыхание субъекта корректируется для того, чтобы поддерживать его на терапевтической частоте дыхания, посредством снижения разности между текущей частотой дыхания и терапевтической частотой дыхания так, что во время вдохов поток пригодного для дыхания газа под давлением доставляется при определяемом уровне давления на вдохе, и так, что во время выдохов поток пригодного для дыхания газа под давлением доставляется при определяемом уровне давления на выдохе.

12. Система по п. 11, в котором динамически определяемый уровень давления на вдохе представляет собой исходный уровень давления, причем система дополнительно содержит средство для идентификации самопроизвольных дыхательных движений, выполняемых субъектом, при этом средство для управления генерированием потока пригодного для дыхания газа под давлением выполнено так, чтобы:
(a) в ответ на то, что заданное дыхательное движение идентифицируется средством для идентификации самопроизвольных дыхательных движений как самопроизвольное дыхательное движение, давление потока пригодного для дыхания газа под давлением во время вдоха этого заданного дыхательного движения поддерживалось на упомянутом исходном уровне, и
(b) в ответ на то, что заданное дыхательное движение не идентифицируется средством для идентификации самопроизвольных дыхательных движений как самопроизвольное дыхательное движение, давление потока пригодного для дыхания газа под давлением во время вдоха этого заданного дыхательного движения поддерживалось на увеличенном уровне, который выше, чем упомянутый исходный уровень.

13. Система по п. 11, в которой определение терапевтической частоты дыхания выполняется, основываясь на самопроизвольных дыхательных движениях субъекта, мониторинг которых осуществляется в момент или около начала терапевтического сеанса, в котором управление генерированием потока пригодного для дыхания газа под давлением осуществляется в соответствии с курсом лечения.

14. Система по п. 13, дополнительно содержащая:
средство для обнаружения пробуждения субъекта во время терапевтического сеанса; и
средство для снижения текущей частоты дыхания во время обнаруживаемого пробуждения.

15. Система по п. 12, в которой упомянутый увеличенный уровень давления равен сумме упомянутого исходного уровня и количества увеличения, причем система дополнительно содержит средство для определения количества увеличения, основываясь на дыхании субъекта.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к кислородной дыхательной аппаратуре для лечения водолазов в барокамерах под повышенным давлением (оксигенобаротерапия) в водолазных подразделениях и может быть использовано при лечении людей, отравленных оксидом углерода (угарным газом).

Группа изобретений относится к медицинской технике и используется в системах искусственной вентиляции легких. Компрессорная установка содержит первую компрессорную головку, создающую первый поток газа; вторую компрессорную головку, находящуюся в жидкостной связи с первой компрессорной головкой, для создания второго потока газа.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Система содержит устройство искусственной вентиляции, приспособленное для обнаружения сигнала, представляющего волюметрический или относящийся к давлению параметр.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Система содержит генератор давления, выполненный с возможностью генерирования нагнетаемого потока дыхательного газа для доставки в легкие субъекта и избирательного управления долей вдыхаемого субъектом кислорода путем регулировки концентрации кислорода в нагнетаемом потоке дыхательного газа; пользовательский интерфейс; один или более процессоров.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Система вентиляции легких включает в себя интегрированную воздуходувку.

Изобретение относится к медицинской технике. Система для доставки потока дыхательного газа под давлением в дыхательные пути субъекта содержит генератор давления, выполненный с возможностью генерирования потока дыхательного газа под давлением, интерфейсный контур субъекта, выполненный с возможностью доставки потока дыхательного газа под давлением от генератора давления в дыхательные пути субъекта, а также механизм для флуктуаций давления, выполненный с возможностью создания стохастических флуктуаций давления в потоке дыхательного газа под давлением в дыхательных путях субъекта или вблизи них.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Система очистки вспомогательной линии содержит нагнетатель для повышения давления потока газа, вспомогательную линию, сообщающуюся с нагнетателем и контуром для субъекта, первый датчик давления для измерения первого давления потока газа в нагнетателе или рядом с ним, а также второй датчик давления для измерения второго давления потока газа внутри вспомогательной линии.

Изобретение относится к медицине, а именно к спортивной медицине. Проводят, по меньшей мере, одну ингаляцию газовой смесью ксенона и кислорода.

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к аппаратам для формирования биоактивной дыхательной среды из выдохнутого и атмосферного воздуха с возможностью регулирования содержания углекислого газа и кислорода.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Система для обнаружения перехода пациента от бодрствования ко сну содержит генератор давления для подачи в дыхательные пути пациента, датчик для формирования выходных сигналов, передающих информацию о давлении или расходе газовой смеси внутри или вблизи дыхательных путей пациента, процессор для исполнения программных модулей.
Наверх