BR112012017105B1

BR112012017105B1 - Sistema para administrar um fluxo de gás de respiração para uma via aérea de um paciente

Info

Publication number: BR112012017105B1
Application number: BR112012017105-4A
Authority: BR
Inventors: Benjamin Irwin Shelly; Michael Thomas Kane; Gregory Delano Matthews
Original assignee: Koninklijke Philips N.V.
Priority date: 2010-01-14
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2020-03-24
Also published as: AU2010342296B2; WO2011086435A2; EP2523715A2; JP5759481B2; US20130047990A1; CN102802710A; US9463293B2; WO2011086435A3; CN102802710B; JP2013517034A; EP2523715B1; BR112012017105A2; AU2010342296A1

Abstract

sistema para administrar um fluxo de gás de respiração para uma via aérea de um paciente um sistema para administrar um fluxo de gás de respiração para uma via aérea do paciente que inclui um gerador do fluxo de gás e um circuito de paciente para comunicar o fluxo de gás para a via aérea do paciente. um sensor mede uma característica associada com o fluxo de gás, tal como taxa de fluxo. um controlador determina uma primeira característica com base na característica medida e fornece suporte de pressão positiva para o paciente se a primeira característica estiver abaixo de um primeiro alvo e fornece um suporte negativo se a primeira característica estiver acima de um segundo alvo. quando o suporte de pressão positiva é fornecido, a pressão fornecida durante a inspiração é mais alta que a pressão fornecida durante a expiração. quando o suporte de pressão negativa é fornecido, a pressão fornecida durante a inspiração é mais baixa que a pressão fornecida durante a expiração.

Description

SISTEMA PARA ADMINISTRAR UM FLUXO DE GÁS DE

RESPIRAÇÃO PARA UMA VIA AÉREA DE UM PACIENTE

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

Este pedido de patente reivindica o benefício de prioridade do artigo 35 U.S.C. § 119(e) do pedido de patente provisório norte-americano No. 61/294.873 depositado em 14 de Janeiro de 2010, os conteúdos do qual são incorporados aqui como referência.

HISTÓRICO DA INVENÇÃO

1. CAMPO DA INVENÇÃO

A invenção se refere geralmente a um método e aparelho para fornecer uma terapia de pressão particularmente adequada para tratar respiração Cheyne-Stokes e outros distúrbios da respiração, incluindo aqueles comumente associados com insuficiência cardíaca congestiva.

2. DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA

Pacientes de insuficiência cardíaca congestiva (CHF

- Congestive heart failure) comumente sofrem de distúrbios respiratórios, tal como apneia obstrutiva do sono (OSA obstructive sleep apnea) ou apneias centrais. Outro distúrbio respiratório que pacientes de CHF frequentemente experimentam durante o sono é conhecido como respiração Cheyne-Stokes. A FIG. 1 ilustra um padrão típico de respiração Cheyne-Stokes (CSR - Cheyne-Stokes respiration) 30, que é caracterizado por períodos de aumento rítmico 32 dos períodos de alerta 34 da respiração, com períodos regularmente recorrentes de alta condução de respiração (hiperpneia) 36 e baixa condução de respiração (hipopneia ou apneia) 38. Um típico ciclo CheyneStokes, geralmente indicado em 40, dura cerca de um minuto e é caracterizado por um crescimento (seta A), no qual o fluxo do pico respiratório do paciente aumenta sobre diversos ciclos de respiração, e decrescente (seta B), no qual o fluxo

Petição 870190105149, de 17/10/2019, pág. 7/14

2/30 do pico respiratório do paciente diminui sobre diversos ciclos de respiração. O típico ciclo Cheyne-Stokes termina com uma apneia central ou hipopneia seguindo a fase decrescente. Apneias, hiperpneias, e a mudança anormal na profundidade e taxa da respiração frequentemente causam despertares e, assim, degradam a qualidade do sono. Esta interrupção no sono, bem como a dessaturação periódica do oxigênio arterial, causados pelo ciclo CSR estressam o sistema cardiovascular e especificamente o coração.

primeiro tratamento para CSR envolvia estimular a condução respiratória administrando Teofilina, cafeína, ou 13% de dióxido de carbono inspirado para o paciente. Apesar de algumas vezes efetivo em reduzir a CSR, o lado negativo destes tratamentos, que aumentam a taxa respiratória, é que o aumento na taxa respiratória aumenta proporcionalmente a carga de trabalho respiratório e cardíaco.

trabalho recente no tratamento da apneia do sono e distúrbios de respiração relacionados incluíram terapia da via aérea positiva de dois níveis. Na terapia de dois níveis, a pressão é aplicada alternativamente em níveis de pressão de prescrição relativamente superiores e inferiores dentro da via aérea do paciente de forma que a pressão de ar terapêutica seja alternativamente administrada em uma magnitude maior e menor. Os níveis de pressão de prescrição positiva de magnitude superior e inferior são conhecidos como pressão da via aérea positiva inspiratória (IPAP inspiratory positive airway pressure) e pressão da via aérea positiva expiratória (EPAP - expiratory positive airway pressure), respectivamente. As pressões inspiratória e expiratória são sincronizadas com o ciclo inspiratório e ciclo expiratório do paciente, respectivamente.

Algumas investigações anteriores revelaram que a saída cardíaca melhora quando os pacientes são apoiados

3/30 usando terapia de pressão de dois níveis. Também tem sido reconhecido que a CSR pode ser tratada aumentando o esforço respiratório com apoio da pressão positiva quando o padrão CSR está na região de hipopneia 38. Para alcançar isto, é conhecido o uso de um sistema de apoio de pressão ou ventilador para administrar respirações acionadas por máquina durante o intervalo da hipopneia quando a própria condução respiratória do paciente está reduzida ou não está presente. Adicionalmente, a eficiência ventilatória pode ser diminuída quando o fluxo está em uma região de hiperpneia 36. Alternativamente, outro método de tratar a CSR é ondeo CO₂ é seletivamente respirado novamente durante a fase de hiperpneia do ciclo CSR. No entanto, este método necessita de equipamento adicional a ser usado com o sistema ventilador típico.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Um aspecto provê um sistema para administrar um fluxo de gás de respiração para uma via aérea de um paciente. O sistema inclui um gerador de fluxo de gás que gera um fluxo de gás e um circuito do paciente acoplado do gerador do fluxo de gás e adaptado para comunicar o fluxo de gás para uma via aérea de um paciente. O sistema inclui ainda um sensor associado com o gerador do fluxo de gás ou o circuito do paciente e adaptado para medir uma característica associada com o fluxo de gás, tal como a taxa do fluxo. O sistema também inclui um controlador que determina uma primeira característica com base na característica monitorada e que controla a administração do fluxo de gás para a via aérea do paciente do gerador de fluxo de gás através do circuito do paciente através do 1) fornecimento de suporte de pressão positiva para o paciente se a primeira característica estiver abaixo de um primeiro alvo e 2) fornecimento de um suporte de pressão negativa para o paciente se a primeira característica

4/30 estiver acima de um segundo alvo. Quando o suporte de pressão positiva é fornecido para o paciente, a pressão fornecida para o paciente durante a inspiração é mais alta que a pressão provida para o paciente durante a expiração. Quando o suporte de pressão negativa é fornecido para o paciente, a pressão fornecida para o paciente durante a inspiração é mais baixa que a pressão fornecida para o paciente durante a expiração.

Outro aspecto provê um método de ventilar um paciente. 0 método inclui as etapas de administrar um fluxo de gás para a via aérea de um paciente a partir de uma fonte de gás de respiração através de um circuito do paciente, medindo uma característica associada com o fluxo de gás (tal como taxa de fluxo), e determinando uma primeira característica com base na característica medida. 0 método inclui ainda as etapas de controlar a administração do fluxo de gás para o paciente através do 1) fornecimento do suporte de pressão positiva para o paciente se a primeira característica estiver abaixo de um primeiro alvo e 2) fornecimento de um suporte de pressão negativa para o paciente se a primeira característica estiver acima de um segundo alvo. Quando o suporte de pressão positiva é fornecido para o paciente, a pressão fornecida para o paciente durante a inspiração é mais alta que a pressão fornecida para o paciente durante a expiração. Quando o suporte de pressão negativa é fornecido para o paciente, a pressão fornecida para o paciente durante a inspiração é inferior à pressão fornecida para o paciente durante a expiração.

Outro aspecto provê um sistema para ventilar um paciente. 0 sistema inclui meios para administrar um fluxo de gás para a via aérea de um paciente a partir de uma fonte de gás de respiração através de um circuito do paciente, medindo

5/30 uma característica associada com o fluxo de gás (tal como taxa de fluxo), e determinar uma primeira característica com base na característica medida. O sistema também inclui meios para controlar a administração do fluxo de gás para o paciente através do 1) fornecimento do suporte de pressão positiva para o paciente se a primeira característica estiver abaixo de um primeiro alvo e 2) fornecimento de um suporte de pressão negativa para o paciente se a primeira característica estiver acima de um alvo negativo. Quando o suporte de pressão positiva é fornecido para o paciente, a pressão fornecida para o paciente durante a inspiração é mais alta que a pressão fornecida para o paciente durante a expiração. Quando o suporte de pressão negativa é fornecido para o paciente, a pressão fornecida para o paciente durante a inspiração é inferior à pressão fornecida para o paciente durante a expiração.

Estes e outros objetivos, aspectos e características da presente invenção, bem como os métodos de operação e funções dos elementos relacionados da estrutura e combinação das partes e economias de fabricação, se tornarão mais aparentes após a consideração da seguinte descrição e reivindicações pendentes com referência aos desenhos acompanhantes, todos os quais formam uma parte deste relatório descritivo, em que referências numéricas similares designam partes correspondentes nas diversas figuras. Em uma realização da invenção, os componentes estruturais ilustrados aqui podem ser considerados desenhados em escala. Deve ser expressamente entendido, no entanto, que os desenhos são para o propósito de ilustração e descrição somente e não são destinados como definição dos limites da invenção. Conforme usado no relatório descritivo e nas reivindicações, a forma singular de um, uma, e o, a, incluem referências plurais exceto se o contexto ditar claramente de outra forma.

6/30

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A FIG. 1 ilustra um típico ciclo respiratório Cheyne-Stokes que é tratado pelo sistema de suporte da pressão da presente invenção.

As FIGS. 2A e 2B ilustram formas de onda do fluxo do paciente e formas de onda da pressão sendo administrada ao paciente, respectivamente, de acordo com uma realização;

A FIG. 3 é um diagrama em bloco funcional de um sistema de suporte de pressão positiva da via aérea adaptado para implementar a terapia de suporte de pressão de acordo com os princípios da presente invenção;

As FIGS. 4A-4B ilustram formas de onda exemplares administradas pelo sistema de suporte de pressão da FIG. 3 de acordo com uma realização;

A FIG. 5 é um fluxograma ilustrando uma parte do processo para implementar o modo de suporte de pressão da presente invenção;

A FIG.	6 é um	i exemplo de uma curva de distribuição
normal para uma	disposição de Fluxos Inspiratórios Médio
Máximo;
A FIG.	7 é	um diagrama de estado explicando o
processo de seleção	de alvo único de acordo com uma
realização; e
A FIG.	8 é	um diagrama de estado explicando o
processo de seleção	de alvo duplo de acordo com uma

realização.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS REALIZAÇÕES EXEMPLARES

A FIG. 2A ilustra a forma de onda do fluxo, isto é, um gráfico da taxa de medida do fluxo de gás na via aérea do paciente, e a FIG. 2B ilustra a forma de onda do suporte de pressão administrado para o paciente por um sistema de suporte de pressão 10 (vide FIG. 3) de acordo com uma realização. O sistema 10 usa estes valores do fluxo do

7/30 paciente para obter outras medidas do fluxo do paciente, tal como, por exemplo, pico do fluxo, volume corrente, fluxo inspiratório médio, ventilação minuto, ou outras medidas. Inicialmente, conforme indicado pela seta C na FIG. 2B, o paciente passa por um evento de CSR. Durante a fase de hiperpneia do padrão CSR, o suporte de pressão negativa é permitido e administrado ao paciente, conforme indicado pela seta D. O suporte de pressão positiva e suporte de pressão negativa podem ser aplicados até que os eventos CSR tenham sido reduzidos ou eliminados. O suporte de pressão positiva conforme usado aqui é onde o nível de IPAP é superior ao nível de EPAP. Em contraste, o suporte de pressão negativa conforme usado aqui é onde o nível de IPAP é inferior ao nível EPAP. O suporte de pressão negativa pode ser fornecido quando ambas as pressões inspiratória e expiratória estão acima da pressão atmosférica, ou quando ambas as pressões estão na ou abaixo da pressão atmosférica. Desta forma, para fornecer o suporte de pressão negativa, o nível IPAP pode ser diminuído ou o nível de EPAP pode ser aumentado de forma que o nível IPAP seja inferior ao nível EPAP. O suporte de pressão negativa pode ser indesejável, desconfortável e desnecessário quando o paciente está acordado ou desperto do sono. Portanto, em algumas realizações, o sistema 10 monitora para o padrão de aumento-diminuição da CSR para assegurar que a CSR esteja ocorrendo antes de habilitar o suporte de pressão negativa.

A FIG. 3 ilustra esquematicamente um sistema de suporte de pressão de ar 10 adequado para fornecer um modo de pressão positiva da via aérea variável do suporte de pressão para um paciente de acordo com os princípios da presente invenção. Este modo do suporte de pressão é particularmente adequado para tratar a respiração Cheyne-Stokes. O sistema de suporte de pressão 10 inclui um gerador do fluxo de

8/30 gás/pressão 52, tal como um soprador usado em uma CPAP convencional ou dispositivo de suporte de pressão de dois níveis, pistão, foles, compressor, ou qualquer outro dispositivo que recebe gás de respiração, geralmente indicado pela seta C, a partir de qualquer fonte adequada, por exemplo, um tanque pressurizado de oxigênio ou ar, a atmosfera ambiente, ou uma combinação destas. O gerador do fluxo de gás/pressão 52 gera um fluxo de gás de respiração, tal como ar, oxigênio, ou uma mistura destes, para administrar para uma via aérea de um paciente 54 em pressões relativamente mais altas ou mais baixas. O sistema 10 também pode incluir dispositivos ou componentes para fornecer gás de respiração em uma pressão que está abaixo da atmosférica. Isto é, em algumas realizações, o sistema 10 pode incluir dois sopradores e uma válvula configurada para fornecer gás de respiração em uma pressão que está abaixo da atmosférica.

fluxo pressurizado de gás de respiração, geralmente indicado pela seta D do gerador de fluxo de gás/pressão 52 é administrado, através de um conduto de administração 56, para uma máscara respiratória ou interface do paciente 58 de qualquer construção conhecida, que é tipicamente usada ou ligada a um paciente 54 para comunicar o fluxo de gás de respiração para a via aérea do paciente. O conduto de administração 56 e dispositivo de interface do paciente 58 são tipicamente coletivamente referidos como um circuito de paciente.

Em uma realização, o sistema de suporte de pressão da via aérea positiva variável funciona essencialmente como um sistema de suporte de pressão de dois níveis, e, portanto, inclui todas as capacidades necessárias em tais sistemas a fim de fornecer níveis de IPAP e EPAP separados para o paciente. Isto inclui o recebimento dos parâmetros necessários através de comandos de entrada, sinais,

9/30 instruções ou informação 74 para fornecer uma pressão de dois níveis, tal como configurações de EPAP e IPAP máximas e mínimas. O sinal de fluxo Qmedído a partir de um sensor de fluxo 62 também é fornecido para o processo do suporte de pressão, que controla o controlador de pressão para gerar as formas de onda inspiratória e expiratória desejadas. Tipicamente, desempenhar a operação de suporte da pressão inclui estimar ou determinar o Qpaciente real do fluxo do paciente com base no sinal de fluxo Qmedído/ determinar se o paciente está na fase inspiratória ou expiratória do ciclo respiratório e fornecer um sinal de estado I/E indicativo do estado respiratório do paciente, e acionar e desempenhar o sistema do suporte de pressão 10.

sistema do suporte de pressão 10 mostrado na FIG.

é um sistema de membro único, significando que o circuito de paciente inclui somente um conduto de administração 56 conectando o paciente ao dispositivo do suporte de pressão. Desta forma, uma abertura de exaustão 57 é fornecida no conduto de administração para ventilar gases exauridos do sistema conforme indicado pela seta E. Deve ser percebido que a abertura de exaustão pode ser fornecida em outras localizações em adição a ou ao invés do conduto de administração, tal como no dispositivo de interface do paciente. Deve ser entendido que a abertura de exaustão pode ter uma ampla variedade de configurações dependendo da maneira desejada na qual o gás deve ventilar a partir do sistema de suporte de pressão 10.

sistema de suporte de pressão 10 pode ser opcionalmente um sistema de dois membros, tendo um conduto de administração e um conduto de exaustão conectado ao paciente.

Na realização ilustrada da presente invenção, a interface do paciente 58 é uma máscara nasal/oral. Deve ser entendido, no entanto, que a interface do paciente 58 pode

10/30 incluir uma máscara nasal, travesseiros nasais, tubo traqueal, tubo endotraqueal, ou qualquer outro dispositivo que forneça a função de comunicar o fluxo de gás. Também, conforme usada aqui, a expressão interface do paciente pode incluir o conduto de administração 56 quaisquer outras estruturas que conectem a fonte de gás de respiração pressurizado para o paciente.

Deve ser entendido que diversos componentes podem ser fornecidos no ou acoplado ao circuito de paciente. Por exemplo, um filtro de bactéria, válvula de controle de pressão, válvula de controle de fluxo, sensor, medidor, filtro de pressão, umidificador e/ou aquecedor podem ser fornecidos no ou ligados ao circuito de paciente. Da mesma forma, outros componentes, tal como silenciadores e filtros podem ser fornecidos na entrada do gerador de fluxo de gás/pressão 52 e na saída da válvula 60.

Na realização ilustrada, o sistema de pressão da via aérea positiva variável 10 inclui um controlador de pressão. Em uma realização, o controlador de pressão pode tomar a forma de uma válvula de controle 60 fornecida no conduto de administração 56. A válvula 60 controla a pressão do fluxo do gás de respiração a partir do gerador de fluxo de gás/pressão 52 administrado ao paciente. Para os presentes propósitos, o gerador de fluxo de gás/pressão 52 e a válvula 60 são coletivamente referidos como um sistema de geração de pressão porque atuam em conjunto para controlar a pressão e/ou fluxo de gás administrado ao paciente.

Deve estar aparente que outras técnicas para controlar a pressão administrada ao paciente pelo gerador do fluxo de gás/pressão, tal como variando a velocidade do soprador, ou sozinho ou em combinação com uma válvula do controle de pressão pode ser usado. Desta forma, a válvula 60 é opcional dependendo da técnica usada para controlar a

11/30 pressão do fluxo de gás de respiração administrado ao paciente. Se a válvula 60 for eliminada, o sistema de geração de pressão pode corresponder ao gerador de fluxo de gás/pressão sozinho, e a pressão de gás no circuito de paciente é controlada, por exemplo, controlando a velocidade do motor do gerador de fluxo de gás/pressão.

O sistema de suporte de pressão 10 inclui ainda um sensor 62 que mede uma característica associada com o fluxo de gás dentro do conduto de administração 56. Em uma realização exemplar, o sensor 62 é um sensor de fluxo que mede uma taxa do fluxo de gás dentro do conduto de administração. O sensor 62 pode ser qualquer sensor de fluxo convencional, tal como uma queda de pressão com base no sensor de fluxo, sensor de fluxo ultrassônico, ou qualquer outro sensor capaz de monitorar ou medir a taxa do fluxo de gás dentro do conduto de administração. De acordo com uma realização mostrada na FIG. 2, o sensor de fluxo 62 é interposto em linha com o conduto de administração 56, tal como descida da válvula 60. 0 sensor de fluxo 62 gera um sinal de fluxo Q_medido que é fornecido para um controlador 64 e é usado pelo controlador para determinar o fluxo de gás no Qpaciente do paciente.

As técnicas para calcular o Qpaciente com base no Qmedido são bem conhecidas, e levam em consideração a queda de pressão do circuito de paciente, vazamento conhecidos do sistema, isto é, a exaustão intencional de gás do circuito conforme indicado pela seta E na FIG. 2, e vazamentos desconhecidos, tal como um vazamentos na máscara/interface do paciente. Qualquer técnica convencional para calcular fluxo de vazamento pode ser usada, e este cálculo pode ser usado para calcular o Qpaciente com base no Qmedido· Exemplos de tais técnicas são ensinados pelos documentos de patente norteamericanos Nos. 5.148.802; 5.313.937; 5.433.193; 5.632.269;

12/30

5.803.065; 6.029.664; 6.539.940; 6.626.175, e 7.011.091, OS conteúdos de cada um dos quais estão incorporados como referência pela presente invenção.

Outras técnicas para medir o fluxo do paciente do paciente podem ser usadas. Por exemplo, o fluxo pode ser medido diretamente no paciente, no caso onde o fluxo medido corresponde diretamente ao Q_paciente do fluxo do paciente e nenhum estimativa de fluxo é necessária. Também é contemplado que o fluxo pode ser medido em outros locais ao longo do conduto de administração 56.

Adicionalmente, o Q_paCiente do fluxo do paciente pode ser determinado com base nas outras características do sistema de suporte de pressão 10. Por exemplo, a operação do gerador do fluxo de gás/pressão ou um controlador do fluxo/pressão, tal como uma válvula, é afetada pelo fluxo no circuito de paciente, ou pela tentativa dos sistemas para manter a pressão no sistema. Como um resultado, o monitoramento de uma característica do sistema, tal como o monitoramento da força, torque, e/ou velocidade de rotação do gerador de pressão ou a posição da válvula, podem ser usados como um substituto para medir o fluxo do paciente diretamente. Também é conhecido medir o fluxo do paciente usando um sensor de fluxo acima do gerador de fluxo de gás/pressão. Qualquer combinação de tais técnicas de medição de fluxo também pode ser usada. Nestes últimos casos, uma estimativa do Q_paCiente do fluxo do paciente com base no fluxo medido ou outro parâmetro será necessário.

Um dispositivo de entrada/saída 66 é fornecido para estabelecer diversos parâmetros usados pelo sistema de suporte de pressão da via aérea positiva variável 10, bem como para exibir e gerar informações e dados para um usuário, tal como um clínico ou cuidador. Terminais de entrada/saída podem ser opcionalmente fornecidos de forma que as

13/30 informações de operação e os dados coletados pelo sistema de suporte de pressão 10 possam ser monitorados e controlados remotamente. O controlador 64 pode ser ou incluir um microprocessador que é/seja capaz de implementar e executar rotinas para monitorar características da respiração do paciente e controlar o fluxo de gás de respiração com base neste conforme discutido em detalhes abaixo. Adicionalmente, em uma realização, o controlador 64 inclui memória, ou disposições de memória 65 para armazenar e comprimir informações necessárias para implementar a técnica aqui discutida. Deve ser entendido que o controlador 64 pode ser um componente de processamento único, ou pode ser compreendido de múltiplos componentes (memórias, processador, disposições, circuitos lógicos, etc.) operando em conjunto para implementar as técnicas aqui discutidas.

Em uma realização, o controlador 64 controla o gerador de fluxo de gás/pressão 52, válvula 60, ou ambos para administrar uma forma de onda de pressão para uma via aérea do paciente 54. Em uma realização, a forma de onda de pressão é essencialmente uma forma de onda de pressão de dois níveis que alterna entre um nível IPAP e um nível EPAP (vide FIGS. 4A e 4B). Em algumas realizações, o nível IPAP é variável sob a direção do controlador 64 conforme discutido abaixo. Os níveis de IPAP máximo e mínimo (IPAP_max, IPAP_mi_n) são fornecidos para o controlador através do dispositivo de entrada 66 de um usuário. Alternativamente ou adicionalmente, o nível EPAP é variável sob a direção do controlador 64 (vide FIGS. 4A e 4B). Em tais realizações, os níveis de IPAP máximo e mínimo (EPAP_max, EPAP_min) são fornecidos para o controlador através do dispositivo de entrada 66 de um usuário. Deve ser entendido que os níveis IPAP/EPAP máximo e mínimo também podem ser pré-estabelecidos e armazenados no controlador como um padrão ou no lugar dos parâmetros de entrada do operador

14/30 do sistema.

As FIGS. 4A e 4B ilustram a forma de onda de pressão 78 exemplar que pode ser fornecida pelo sistema de suporte de pressão 10 para tratar a CSR. Conforme mostrado nas FIGS. 4A e 4B, no momento F, que é o ponto de acionamento da expiração para a inspiração, o paciente começa inspirando e aciona o sistema de suporte de pressão 10 para transição para um nível IPAP 80. O formato e duração do aumento ou surgimento da pressão 82 a partir do ponto de acionamento F para o nível IPAP pode ser fixo ou variável, conforme ensinado, por exemplo, nos documentos de patente norteamericanos Nos. 5.598.838; 5.927.274; 6.532.960; e 6.640.806, os conteúdos de cada um dos quais estão incorporados aqui como referência. Na realização ilustrada, o formato do aumento da pressão é exponencial. Deve ser entendido que outros formatos, tal como funções da etapa ou rampas lineares são contemplados para a parte do surgimento da pressão de uma parte inspiratória 83 da forma de onda da pressão.

Deve ser entendido ainda que a presente invenção contempla que uma parte inspiratória 83 e a parte inspiratória P_eXh da forma de onda da pressão 78 pode ter uma variedade de configurações. Isto é, a forma de onda da pressão durante a inspiração Pi_nsp e/ou a parte da expiração Pexh pode ser controlada usando técnicas de ventilação ou suporte de pressão convencional, tal como ventilação de assistência proporcional (PAV® - proportional assist ventilation), que é descrita no documento de patente norteamericano Nos. 5.044.362 e 5.107.830, ou pressão da via aérea positiva proporcional (PPAP - proportional positive airway pressure), que é descrita no documento de patente norteamericano Nos. 5.535.738; 5.794.615; 6.105.575; e 6.609.517 (as patentes PPAP) os conteúdos de cada uma das quais estão incorporados aqui como referência. De acordo com as patentes

15/30

PPAP, a forma de onda para a pressão inspiratória, Pinsp, gerada pelo sistema de suporte de pressão 10 durante a fase inspiratória do ciclo de respiração pode ser determinado de acordo com a seguinte equação:

Pinsp ⁼ IPAP + GanhOinsp*Qpaciente Eq. 1.1 em que GanhOi_ns é um fator de ganho, tipicamente selecionado por um cuidador. O GanhOi_nsp pode ser estabelecido em qualquer valor indicando um valor de um (1).

A pressão expiratória, P_exh, gerada pelo sistema de suporte de pressão 10 durante a fase expiratória do ciclo de respiração pode ser determinada de acordo com a seguinte equação:

Pexh ⁼ EPAP + GanhO_exh*Qpaciente Eq. 1.2 em que Ganho_eXh é um fator de ganho, tipicamente selecionado por um cuidador. 0 Ganho_exh pode ser estabelecido em qualquer valor incluindo um valor de um (1).

Deve ser percebido que para os presentes propósitos, o fluxo no paciente é considerado fluxo positivo, e o fluxo fora do paciente é considerado fluxo negativo.

Desta forma, o valor do Q_paciente do fluxo do paciente é tomado na via aérea do paciente. O fluxo medido em um local distai do Qmedído do paciente pode ter um início positivo devido, por exemplo, a exaustão do gás do circuito, que é fatorado para fora através das técnicas de estimativa de vazamento.

O controlador 64 recebe o Qmedido do fluxo do sensor o de fluxo 62 e implementa equações 1.1, 1.2, ou ambas, para gerar a forma de onda da pressão inspiratória Pinsp θ forma de onda da pressão expiratória P_exh· controlador 64 implementa um algoritmo para controlar a pressão do fluxo de gás administrado para o paciente. O processo mostrado na FIG. 5 mostra o algoritmo desempenhado pelo sistema de suporte de pressão 10 durante cada respiração. Conforme mostrado na FIG. 5, uma entrada

16/30 primária para este algoritmo é à saída do sensor de fluxo 62 (Qmedído) · A saída é amostrada em uma taxa de amostragem, tal como 100 amostras/segundo, para produzir uma nova determinação do Qpaciente do fluxo do paciente estimado a cada 10 milissegundos. O Qpaciente pode ser calculado com base no Qmedído usando técnicas de estimativa de fluxo/vazamento conhecidas. O Qpaciente também pode ser medido diretamente na máscara de forma que a estimativa de fluxo não é necessária. O Qmedído do fluxo medido pode ser opcionalmente usado diretamente para os cálculos da presente invenção, reconhecendo que o fluxo medido não é uma representação precisa do fluxo na via aérea do paciente.

Um histórico do Qpaciente do fluxo do paciente ou uma medida do fluxo do paciente é armazenada na memória para desempenhar a análise do fluxo discutida abaixo. O controlador 64 inclui disposições de armazenamento e comprime para calcular parâmetros em tempo real, e armazena os resultados nas janelas móveis.

De acordo com um aspecto da presente invenção, o controlador 64 monitora o fluxo do paciente para determinar as transições para inspiração e expiração e da expiração para inspiração. Quaisquer técnicas adequadas podem ser usadas, tal como uso de ambos os volume e formato da onda para (a) acionar o dispositivo para fornecer a pressão inspiratória Pinsp e (b) mover o dispositivo para fornecer a pressão expiratória P_exh, que são descritas nos documentos de patente norte-americanos Nos. 5.148.802; 5.313.937; 5.433.193; 5.632.269; 6.029.664; 6.539.940; e 6.626.175.

A FIG. 5 é um fluxograma ilustrando uma parte do processo para implementar o modo do suporte de pressão da presente invenção. Na etapa 100, em algumas realizações, o controlador analisa o Qpaciente do fluxo instantâneo do paciente para produzir as medidas do fluxo (isto é, uma

17/30 primeira característica da característica medida, que pode ser fluxo) . Em uma realização, o Q_paciente θ usado para calcular o fluxo inspiratório médio instantâneo (Qmed(t)) ^efluxo inspiratório médio instantâneo máximo (Qmed(max))z que 5 são continuamente calculados durante a fase inspiratória do ciclo respiratório. 0 fluxo inspiratório médio instantâneo é a soma do positivo, isto é, inspiratório, fluxos do paciente sobre um período de tempo dividido pelo número de amostras tomadas durante aquele período de tempo. O Fluxo Inspiratório 10 Médio Máximo (Qmed(max)) é o valor máximo do Fluxo Inspiratório Médio Instantâneo sobre uma respiração, isto é, durante a fase inspiratória do ciclo respiratório. Pode assim ser percebido que durante uma dada fase inspiratória de um ciclo respiratório do paciente, uma contínua do Q_raea(t) é calculada 15 sobre toda a fase inspiratória, e somente um Q_med(max) θ encontrado. Em outra realização, Qpaciente é usado para calcular o Volume Corrente, Ventilação Minuto, ou quaisquer outras medidas de fluxo.

Conforme mencionado acima, o padrão da respiração 20 Cheyne-Stokes (CSR) 30 é caracterizado pelos períodos de aumento rítmico 32 e períodos de diminuição 34 da respiração, com períodos recorrentes regularmente de alta condução respiratória (hiperpneia) 36 e baixa condução respiratória (hipopneia ou apneia) 38. A presente invenção monitora a CSR 25 para assegurar que a terapia de pressão sendo aplicada ao paciente seja suficiente para tratar a CSR. Naturalmente, a presença da CSR indica que a terapia não é eficaz. Desta forma, é importante que eventos de CSR sejam detectados precisamente e monitorados. As etapas para detectar a CSR 30 podem ser implementadas no software executado pelo processador no sistema de suporte da pressão 10. A presente invenção contempla e os técnicos no assunto perceberíam que qualquer técnica de detecção CSR adequada pode ser usada para

18/30 monitorar a efetividade no tratamento da CSR administrado ao paciente. Por exemplo, a CSR pode ser detectada monitorando a medida do fluxo e usando o índice da CSR e valores da Proporção de Fluxo, conforme descrito no pedido de patente norte-americano No. 11/235.520, que é incorporado aqui em sua totalidade. A CSR também pode ser detectada monitorando a saturação de oxigênio do usuário, que pode ser monitorado usando um oxímetro de pulso. Um aumento na saturação de oxigênio pode coincidir com o período de aumento do padrão da CSR, e uma diminuição no nível de saturação de oxigênio pode coincidir com o período de aumento no fim do ciclo de CSR. Desta forma, o nível de saturação do oxigênio pode ser monitorado para identificar os estados ascendentes e descendentes que indicam que o paciente passou por um ciclo de CSR.

Em algumas realizações, a CSR também pode ser detectada comparando o pico do fluxo com a respiração atual (Qpíco(k)) com o pico do fluxo para o ciclo de respiração imediatamente presente (Q_Pi_Co(k - d ) para determinar a presença da CSR, conforme descrito no documento de patente norteamericana No. 7.267.122, que é incorporado aqui em sua totalidade. Em tais realizações, o sistema 10 pode procurar por padrões compreendendo tendências acima (crescentes), picos de pico do fluxo (hiperpneia), tendências decadentes (decrescentes), e vales de pico do flux (hipopneia ou apneia).

Qualquer técnica convencional pode ser usada para detectar apneias e hipopneias. Na sua forma mais básica, a detecção da apneia e hipopneia envolve monitoramento do Qpaciente do fluxo do paciente para reduções no fluxo abaixo de um nível limite por um período de tempo predeterminado. O nível limite e períodos predeterminados de tempo são níveis considerados para constituir uma apneia ou hipopneia, isto é,

19/30 cumprir a definição de uma apneia ou hipopneia.

Em uma realização, conforme mostrado na FIG. 5, as técnicas de detecção da apneia e hipopneia ensinadas pelo pedido de patente norte-americana publicado No. 10/268406 (número de publicação US-2003-0111079-A1) (pedido '079) são usados na etapa 110. Os conteúdos do pedido '079 são incorporados aqui como referência. Em algumas realizações, o Qwpico do fluxo de pico ponderado ou o pico para o fluxo do pico da respiração anterior pode ser usado durante a detecção da apneia e hipopneia.

Os eventos de respiração periódicos também podem ser detectados usando quaisquer técnicas convencionais. Nas realizações onde o fluxo inspiratório médio máximo Qmed(max) θ usado como a medida do fluxo, um evento de respiração periódico é declarado se um paciente é considerado como tendo muita irregularidade no Q_med(max) · Tal método para detectar um evento de respiração periódica é descrito no pedido de patente norte-americana No. 11/235.520, que é incorporado aqui em sua totalidade.

Em referência de volta a FIG. 5, o algoritmo usa funções estatísticas na etapa 140 para determinar um nível de ventilação que tenha sido demonstrado pelo paciente sobre os últimos minutos de respiração. As seguintes medições ou características estáticas com base na medida do fluxo podem ser calculadas pelo controlador 64 na etapa 140:

1) Média,

2) 60° percentil,

3) 95% da média,

4) Desvio padrão, e

5) Média padrão

Por exemplo, em uma realização que usa o Qmed(max) como a medida do fluxo, a FIG. 6 ilustra uma distribuição normal exemplar de valores para o Qmed(max) em torno da média

20/30

2 tendo um valor de 3 0 com um desvio padrão de 4. Neste exemplo, 95% da média é 28,5 Ipm e é indicado pela linha 144. O 60° percentil dos dados é 33,2 Ipm e é indicado pela linha 146. A Média Padrão é a proporção do Desvio Padrão sobre a média expressada como porcentagem. Outras medidas ou característica podem opcionalmente serem usadas ao invés do valor Qmed(max)/ tal como o fluxo médio, fluxo do pico, volume corrente, ventilação minuto, ou outras medidas.

Em referência de volta a FIG. 5, o algoritmo na etapa 150 determina um valor alvo que é usado na determinação do suporte de pressão a ser administrado para o paciente pelo sistema de suporte de pressão 10. O Alvo é um valor que uma primeira característica, tal como a medida atual do fluxo, é comparada para determinar se o suporte de pressão precisa ser mudado ou administrado. Pode ser opcionalmente um único alvo, alvos duplos, ou múltiplos alvos.

A FIG. 7 é um diagrama de estado mostrando, em detalhe, o processo para selecionar a medida estatística a ser usada como o Alvo. Quando o sistema de suporte de pressão 10 é acionado, o processo de seleção do Alvo começa na etapa 200, em que o Alvo é estabelecido em um valor mínimo e os dados iniciais coletados. Devido a um único Alvo ser usado nesta realização para suporte da pressão negativa e suporte da pressão positiva, o único Alvo pode ser considerado ambos o Alvo Negativo e o Alvo Positivo. Em uma realização, o valor mínimo para o Alvo é determinado empiricamente. Na presente realização, este Alvo mínimo é estabelecido em 15 Ipm. Deve ser entendido, no entanto, que a presente invenção contempla que o Alvo pode ser estabelecido pelo sistema com base nas características fisiológicas monitoradas do paciente, tal como se o paciente é considerado como passando por distúrbios respiratórios do sono, limitações do fluxo, etc.

Na etapa 2 02, o Alvo é aumentado para (1) um valor

21/30 que corresponde a 95% do valor médio da medida dos dados do fluxo assim coletados para (2) um valor que corresponde ao valor médio da medida do fluxo menos uma taxa de fluxo fixa, que nunca é menor. Em uma realização, esta taxa de fluxo fixo é 2 lpm. Em uma realização, o aumento no Alvo é feito em uma maneira de rampa linear sobre um período de tempo que se estende por vários ciclos respiratórios, tal como 30 segundos. Esta rampa no Alvo é feita para evitar as flutuações de pressão rápida sendo introduzidas ao paciente, desta forma otimizando o conforto do paciente e complacência com o tratamento. 0 formato ou padrão para a mudança (rampa) no Alvo pode ser feito em uma taxa fixa, de forma que a rampa seja linear. Também pode ser feito em taxas não lineares, de forma que o formato da rampa não seja linear. Em uma realização, a rampa no Alvo toma lugar em uma taxa de 0,5 lpm por respiração.

Na etapa 2 04, o valor Alvo é mantido em (1) um valor que corresponde a 95% do valor médio da medida do fluxo ou em (2) um valor que corresponde ao valor médio do fluxo menos uma taxa de fluxo fixa, que nunca é menor. Em uma realização, esta taxa de fluxo fixa é 2 lpm, de forma que o Alvo seja mantido em 95% da medida do fluxo ou no valor médio da medida de fluxo - 2 lpm, que nunca é menor. Nesta etapa, a ventilação negativa é desabilitada. Se, no entanto, um evento de distúrbio da respiração do sono, tal como uma apneia ou hipopneia for detectada o processo se move para a etapa 206, em que o Alvo é mudado para o 60° percentil. Este aumento no Alvo fornece uma maior probabilidade de que o sistema aumentará o suporte de pressão, e, assim tratar o evento de distúrbio de respiração do sono, do que se o Alvo não for mudado. Nesta etapa, o suporte de pressão negativa ainda está desabilitado. 0 Alvo é mantido neste nível por um período de tempo, tal como um minuto. Após isso, o processo segue para a

22/30 etapa 208.

Na etapa 208, o Alvo é mudado de volta para o menor de 1) 95% do valor médio da medida dos dados do fluxo atualmente coletados ou 2) o valor médio da media do fluxo menos uma taxa de fluxo fixo, tal como 2 Ipm. Em uma realização, esta mudança acontece em uma maneira de rampa linear, sobre um período de tempo que estende diversos ciclos respiratórios, tal como 2 minutos em uma taxa de 0,5 Ipm por respiração. A mudança no Alvo também pode ser feita em uma taxa não linear.

sistema mantém o Alvo no seu valor atual em um estado de retenção na etapa 210. Isto é feito para permitir que o paciente estabilize sob o novo valor para o Alvo. Isto previne o sistema da presente invenção de compensar ou ser muito agressivo na sua reação a condição monitorada do paciente. Em uma realização, estes estado de retenção dura por 1,5 minuto. Outros períodos de tempo podem ser opcionalmente usados, e este período de tempo pode ser selecionado dinamicamente pelo sistema. Após 1,5 minuto de retenção, o processo retorna para a etapa 202.

Se um evento CSR ou respiração periódica for detectada durante a etapa 2 04, o processo se move para a etapa 212, em que o Alvo é mudado para o 60° percentil. Nesta etapa, o suporte de pressão negativa é habilitado. Conforme usado aqui, habilitado significa que o sistema é capaz de administrar o suporte de pressão negativa para o paciente e não significa que o suporte de pressão negativa deve ser administrado ao paciente. Isto é, é possível para o sistema administrar o suporte de pressão negativa para o paciente. Adicionalmente, conforme usado aqui, administrar ou administrado significa realmente fornecendo suporte de pressão negativa para o paciente. Nesta etapa 204, se a medida do fluxo exceder o alvo negativo, então o suporte de

23/30 pressão negativa é administrado para o paciente. O Alvo é mantido neste nível por um período de tempo relativamente curto, tal como 3 0 segundos. Se nenhum evento de CSR for detectado durante esta janela de 30 segundos, o processo segue para a etapa 208. Se a CSR ainda for detectada, o cronômetro é reiniciado. O processo procede para a etapa 208 quando a respiração periódica ou CSR não for mais detectada e os 30 segundos estiverem se esgotado.

A FIG. 8 é um diagrama de estado mostrando, em detalhe, o processo para selecionar as medidas estatísticas a serem usadas como os Alvos duplos (o Alvo Negativo e o Alvo Positivo). Quando o sistema de suporte de pressão 10 for acionado, o processo de seleção do Alvo Negativo e Positivo começa na etapa 300, em que o Alvo Positivo é estabelecido em um valor mínimo, o Alvo Negativo é estabelecido em um valor máximo, e os dados iniciais são coletados. Em uma realização, os valores mínimo e máximo para o Alvo Negativo e o Alvo Positivo são determinados empiricamente. Em algumas realizações, este Alvo mínimo é estabelecido em 15 Ipm. Em algumas realizações, o Alvo máximo é estabelecido em 50 lpm. Deve ser entendido, no entanto, que a presente invenção contempla que o Alvo Negativo e o Alvo Positivo pode ser estabelecido pelo sistema com base nas características fisiológicas monitoradas do paciente, tal como se o paciente é considerado a passar por distúrbio de respiração do sono, limitações do fluxo, etc.

Na etapa 302, o Alvo Positivo é aumentado para um valor que corresponde a 95% do valor médio da medida dos dados de fluxo desta forma coletada. Em uma realização, o aumento no Alvo é feito em uma maneira de rampa linear sobre um período de tempo que estende diversos ciclos respiratórios, tal como 3 0 segundos. Esta rampa no Alvo é feita para evitar flutuações rápidas de pressão sendo

24/30 introduzidas para o paciente, desta forma otimizando o conforto do paciente e complacência com o tratamento. O formato ou padrão para a mudança (rampa) no Alvo pode ser feito em uma taxa fixa, de forma que a rampa seja linear. Também pode ser feito em taxas não lineares, de forma que o formato da rampa não seja linear. Em uma realização, a rampa no Alvo acontece em uma taxa de 0,5 Ipm por respiração. O Alvo Negativo é mantido no valor máximo. Em algumas realizações, esta configuração para o Alvo Negativo desabilita essencialmente o suporte de alvo negativo. Conforme mencionado acima, o suporte de pressão negativa é administrado ao paciente quando a medida do fluxo excede o Alvo. Na realização tendo Alvos duplos, o suporte de pressão negativa administrado ao paciente quando a medida do fluxo excede o Alvo Negativo. Desta forma, se o Alvo Negativo for estabelecido para um valor alto, a medida do fluxo pode não ser capaz de exceder o critério de Alvo Negativo para o suporte de pressão negativa a ser administrado.

Na etapa 304, o valor do Alvo Positivo é mantido no valor que corresponde a 95% do valor médio da medida do fluxo. 0 Alvo Negativo é mantido no valor máximo.

Se, no entanto, um evento de distúrbio respiratório do sono, tal como uma apneia ou hipopneia, for detectado o processo segue para a etapa 306, em que o Alvo é mudado para o 60° percentil. Este aumento no Alvo fornece uma maior probabilidade de que o sistema aumentará o suporte de pressão, e, assim tratar o evento de distúrbio respiratório do sono, do que se o alvo não for mudado. Nesta etapa, o Alvo Negativo ainda é mantido no nível máximo. Conforme mencionado acima, em algumas realizações, esta configuração para o Alvo Negativo desabilita essencialmente o suporte de pressão negativa. 0 Alvo Positivo e o Alvo Negativo são mantidos neste nível por um período de tempo, tal como um minuto. Após

25/30 isso, o processo segue para a etapa 308.

Na etapa 3 08, o Alvo Positivo é mudado de volta para 95% do valor médio da medida dos dados de fluxo atualmente coletados. Em uma realização, esta mudança acontece em uma maneira de rampa linear, sobre um período de tempo que estende diversos ciclos respiratórios, tal como 2 minutos em uma taxa de 0,5 Ipm por respiração. A mudança no Alvo Positivo também pode ser feita em uma taxa não linear. O Alvo Negativo é mantido no valor máximo.

sistema mantém o Alvo Positivo e o Alvo Negativo no seu valor atual em um estado de retenção na etapa 310. Conforme mencionado acima, isto é feito para permitir que o paciente estabilize sob o novo valor para os Alvos Positivo e Negativo. Isto previne que o sistema da presente invenção compense, ou seja, muito agressivo na sua reação a condição monitorada do paciente. Em uma realização, este estado de retenção dura por 1,5 minuto. Outros períodos de tempo podem opcionalmente serem usados, e este período de tempo pode ser selecionado dinamicamente pelo sistema. Após o 1,5 minuto de retenção, o processo retorna para a etapa 302.

Se um evento de CSR ou respiração periódica for detectado durante a etapa 304, o processo segue para a etapa 312, sendo o Alvo Positivo é mudado para o 60° percentil. O Alvo Negativo é mudado para o 65 percentil. Nesta etapa 312, se a medida do fluxo exceder o Alvo Negativo, então o suporte de pressão negativa é administrado para o paciente. Os Alvos Positivo e Negativo são mantidos neste nível por um período de tempo relativamente curto, tal como 30 segundos. Se nenhum evento de CSR for detectado durante esta janela de 3 0 segundos, o processo segue para a etapa 308. Se, no entanto, os eventos CSR continuarem a ser detectados, o sistema continuará a reter o cronômetro em redefinição e o processo permanecerá na etapa 312. O processo procede para a etapa 308

26/30 quando a respiração periódica ou CSR não for mais detectada e os 30 segundos estiverem se esgotado.

Pode ser percebido que o suporte de pressão negativa pode ser habilitado durante outras etapas, ao invés de ou em adição quando a CSR estiver sido detectada. Por exemplo, o suporte de pressão negativa pode ser habilitado ao longo de todo o tratamento e pode ser administrado quando a medida do fluxo exceder o alvo negativo. Em algumas realizações, o suporte de pressão negativa pode ser habilitado quando apneias ou hipopneias repetitivas forem identificadas.

O suporte de pressão negativa também pode ser habilitado somente durante certas fases. Por exemplo, em algumas realizações, o suporte de pressão negativa é habilitado somente durante a fase de hiperpneia de ambas CSR ou apneias/hipopneias repetitivas. Em tais realizações, o sistema 10 pode monitorar a medida do fluxo para determinar quando o paciente entrar em uma fase de hiperpneia. Uma vez que o paciente tenha sido determinado como estando na fase de hiperpneia, o suporte de pressão negativa é habilitado. Conforme mencionado acima, o suporte de pressão negativa pode ser administrado quando a medida do fluxo estiver acima de um alvo.

Também é contemplado que o suporte de pressão negativa pode ser desabilitado após um período de tempo predeterminado após a ocorrência de um evento. Por exemplo, o suporte de pressão negativa pode ser desabilitado após as apneias ou hipopneias terem parado de ocorrer, ou se despertar do sono for detectado.

Pode ser percebido que as realizações não são para serem limitadas a períodos de tempo específicos, porcentagens, e constantes anotadas acima. Ao invés disso, outros valores para estas quantidades podem ser usados

27/30 contanto que os princípios gerais da presente invenção sejam mantidos. Adicionalmente, estas quantidades não precisam ser fixas. Ao invés disso, elas podem ser dinamicamente alteradas pelo controlador com base na condição monitorada do paciente. Isto pode ser feito, por exemplo, para tratar o paciente mais agressivamente se eles não responderem ao esquema de tratamento atual, e vice-versa.

O controlador 64 determina que a quantidade de pressão que deve ser fornecida para o paciente elimina ou reduz a CSR. Conforme percebido acima, em algumas realizações, ou um ou ambos dos níveis de IPAP ou EPAP podem ser variados pelo controlador. Em algumas realizações, um do

IPAP ou EPAP pode ser	manualmente	estabelecido ou pré- IPAP ou EPAP podem ser
estabelecido,	e o outro	dos níveis	do
variado pelo	controlador	64 .
Em	referência	de volta	a	FIG.	5, em algumas
realizações,	a pressão	IPAP/EPAP	a	ser	administrada ao

paciente na etapa 250 pode ser determinada com base na 1) medida atual do fluxo, tal como o Qmed(max) em algumas realizações, 2) o suporte de pressão administrado durante a respiração anterior, 3) o valor Alvo determinado na etapa 150, e 4) um fator de ganho. Conforme percebido acima, o suporte de pressão é a diferença entre o nível IPAP e o nível EPAP.

Em algumas realizações, o algoritmo seguinte pode ser usado para determinar o suporte de pressão administrado para um paciente durante uma respiração atual (k + 1):

PS(k+l)= PS (k)+Ganho* (Alvo - Qmed(max) (k) ) Eq. 1.3 em que k é o índice da última respiração, PS (k) é o suporte de pressão administrado durante a respiração anterior, Ganho é um fator que converte o fluxo em pressão, Alvo é determinado conforme discutido acima, e Qmed(max) (k) é o Fluxo Inspiratório Médio Máximo Qmed(max) da respiração

28/30 anterior. Em algumas realizações, o fator de Ganho pode ser uma média de respiração 3 0 de uma proporção do suporte de pressão (PS) sobre o Fluxo Inspiratorio Médio Máximo, conforme descrito no pedido de patente norte-americano No. 11/235,520, que é incorporado aqui em sua totalidade.

É importante perceber que o uso do Qmed(max) na Eq. 1.3 como a medida do fluxo não é destinada a ser limitante. Outras medidas do fluxo podem ser usadas, somente por exemplo, volume corrente, ventilação minuto, ou fluxo médio. Desta forma, o fluxo médio, volume corrente, ou ventilação minuto podem ser comparada contra um fluxo médio alvo, um volume corrente do alvo, ou uma ventilação minuto alvo.

O processo mostrado na FIG. 5 mostra os cálculos que são desempenhados pelo sistema de suporte de pressão 10 durante cada respiração. O controlador 64 determina se fornecer suporte de pressão positiva ou suporte de pressão negativa. Isto é, se a medida do fluxo está abaixo do Alvo ou do Alvo Positivo, o suporte de pressão positiva é fornecido, em que o nível IPAP é superior ao nível EPAP. Se a medida do fluxo estiver acima do Alvo ou do Alvo Negativo, o suporte de pressão negativa é fornecido, em que o nível de EPAP é superior que o nível IPAP. O sistema de suporte de pressão 10 pode administrar o suporte de pressão usando os métodos descritos no pedido de patente norte-americana No. 11/235.520 e documento de patente norte-americana No.7.267.122, que são incorporados aqui em sua totalidade. O controlador 64 pode determinar se está na fase inspiratória do ciclo respiratório. Isto pode ser alcançado usando qualquer técnica convencional para diferenciar entre inspiração e expiração. Em uma realização, um marcador é estabelecido quando o paciente estiver na inspiração. Um marcador também pode ser estabelecido quando o paciente estiver na expiração.

Nas realizações em que um marcador é estabelecido

29/30 durante a inspiração, se o paciente estiver na fase inspiratória do ciclo respiratório, o controlador 64 faz com que o gerador de fluxo de gás/pressão comece a administrar a pressão inspiratória Pi_nsp ao paciente com base no suporte de pressão calculado na etapa 25 0 da FIG. 5 (vide Eq. 1.3) . Em algumas realizações, o controlador 64 pode fazer com que o gerador de fluxo de gás/pressão administre a pressão expiratória para o paciente com base no suporte de pressão quando o paciente está na fase expiratória do ciclo respiratório. O controlador 64 pode então controlar a pressão administrada para o paciente durante ou dentro do ciclo respiratório. O controlador determina se o suporte de pressão administrado ao paciente é suficiente. Em algumas realizações, o suporte de pressão positiva administrado até então é considerado a ser suficiente se o suporte de pressão positiva administrado pelo sistema durante a fase inspiratória sob a magnitude atual e taxa de aumento resultarão no Q_med(t) alcançando ou excedendo o Alvo ou o Alvo Positivo. Em algumas realizações, o suporte de pressão negativa administrado até então é considerado a ser suficiente se o suporte de pressão negativa administrado pelo sistema sob a magnitude atual e a taxa de diminuição resultarão no Q_med(t) alcançando ou estando levemente abaixo do Alvo ou Alvo Negativo. Em algumas realizações, o controlador 64 pode administrar o suporte de pressão e determinar se o suporte de pressão administrado é suficiente, conforme descrito no pedido de patente norte-americana No. 11/235.520, e/ou documento de patente norte-americana No.7.267.122, que estão aqui incorporados como referência na sua totalidade.

O controlador 64 pode implementar qualquer uma das funções padrão de um dispositivo do suporte de pressão, isto é, fornecendo CPAP, suporte de pressão de dois níveis BiPAP, suporte de pressão PPAP, smart-CPAP conforme ensinado, por

30/30 exemplo, no documento de patente norte-americana Nos. 5.203.343; 5.458.137; e 6.087.747, os conteúdos dos quais estão incorporados aqui como referência, ou CPAP de auto titulação conforme ensinado, por exemplo, no documento de patente norte-americana No. 5.645.053, os conteúdos dos quais também estão incorporados aqui como referência, em adição a implementação do modo de tratamento da CSR do suporte de pressão conforme revelado aqui. Em uma realização, o sistema de suporte de pressão 10 inclui um dispositivo de entrada de seleção de modo que permite que um usuário ou cuidador autorizado selecione o modo de ventilação (técnica de tratamento da CSR, CPAP, dois níveis, CPAP de auto titulação, PAV, PPAP, etc.) sob o qual o dispositivo de suporte de pressão opera. Adicionalmente, as técnicas de detecção da CSR podem ser desempenhadas no fundo enquanto implementam um modo convencional do suporte de pressão e então comuta para o modo de tratamento da CSR do suporte de pressão uma vez que a CSR é detectada.

Apesar de invenção ter sido descrita em detalhe para o propósito de ilustração com base no que atualmente é considerado a serem as realizações mais práticas, deve ser entendido que tal detalhe é somente para este propósito e que a invenção não é limitada as realizações reveladas, mas, ao contrário, é destinada a cobrir modificações e disposições equivalentes que estão dentro do espirito e escopo das reivindicações pendentes. Por exemplo, é contemplado que, para a extensão possível, um ou mais aspectos de qualquer realização podem ser combinados com um ou mais aspectos de qualquer outra realização.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1) fornecer suporte de pressão positiva ao paciente se a primeira característica estiver abaixo de um primeiro alvo, em que fornece um suporte de pressão positiva ao paciente compreende fornecer pressão para o paciente durante a inspiração que é superior a pressão fornecida para o paciente durante a expiração; e

1. SISTEMA (10) PARA ADMINISTRAR UM FLUXO DE GÁS DE RESPIRAÇÃO PARA UMA VIA AÉREA DE UM PACIENTE, caracterizado por compreender:

um gerador de fluxo de gás (52) que gera um fluxo de gás;

um circuito de paciente (56) acoplado ao gerador do fluxo de gás e adaptado para comunicar o fluxo de gás para uma via aérea de um paciente;

um sensor (62) associado ao gerador de fluxo de gás (52) ou ao circuito de paciente (62) e adaptado para monitorar uma característica associada com o fluxo de gás;

um controlador (64) adaptado para determinar uma primeira característica baseada na característica monitorada, e em que o controlador (64) é adaptado para controlar a administração do fluxo de gás (52) para a via aérea do paciente do gerador de fluxo de gás (52) através do circuito de paciente (62) operando em:

2/3 com base na característica monitorada, e para fornecer suporte de pressão negativa ao paciente se a característica de respiração predeterminada for detectada e a primeira característica estiver acima do segundo alvo.

2. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo controlador ser configurado para detectar uma característica de respiração predeterminada do paciente

Petição 870190105149, de 17/10/2019, pág. 8/14

2) fornecer um suporte de pressão negativa para o paciente se a primeira característica estiver acima de um segundo alvo, em que fornece suporte de pressão negativa para o paciente compreende fornecer pressão para o paciente durante a inspiração que é inferior a pressão fornecida ao paciente durante a expiração.

3/3

3. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela característica de respiração predeterminada ser um evento de distúrbio respiratório do sono.

4. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo controlador ser adaptado para alterar o primeiro alvo e o segundo alvo com base em uma determinação que o paciente está passando por um evento de distúrbio respiratório do sono.

5. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo evento de distúrbio respiratório do sono é Respiração Cheynes-Stokes, hipopneia, ou apneia.

6. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela característica de respiração predeterminada ser a Respiração Cheynes-Stokes, e que compreende ainda um monitor de saturação de oxigênio adaptado para gerar um sinal indicativo de uma saturação de oxigênio do paciente, e em que o controlador é adaptado para determinar se o paciente está passando por Respiração Cheynes-Stokes com base, pelo menos em parte, em uma saída do monitor de saturação do oxigênio.

7. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela característica ser uma taxa de fluxo.

8. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por quando o suporte de pressão negativa é fornecida para o paciente, a pressão fornecida para o paciente durante a expiração ou a pressão fornecida para o paciente durante a inspiração estar na ou abaixo da pressão atmosférica.

Petição 870190105149, de 17/10/2019, pág. 9/14

9. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por quando o suporte de pressão negativa é fornecido para o paciente, ambas as pressões fornecidas para o paciente durante a expiração e pressão fornecida para o paciente durante a inspiração estão acima da pressão atmosférica.

10. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo primeiro alvo ser o mesmo que o segundo alvo.

11. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela primeira característica ser um Fluxo Inspiratório Médio Máximo (Qmed(max)), em que o controlador é adaptado para comparar o Qmed(max) para o primeiro alvo e o segundo alvo, e em que o controlador é adaptado para controlar o sistema com base em um resultado desta comparação.

12. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela primeira característica ser um volume corrente, e em que o controlador é adaptado para comparar o volume corrente ao primeiro alvo e o segundo alvo, e em que o controlador é adaptado para controlar o sistema com base em um resultado desta comparação.

13. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela primeira característica ser uma ventilação minuto, em que o controlador é adaptado para comparar a ventilação minuto ao primeiro alvo e o segundo alvo, e em que o controlador controla o sistema com base em um resultado desta comparação.