BRPI1006480B1 - Sistema configurado para ajustar o volume tidal da respiração de um indivíduo que respira sozinho - Google Patents

Sistema configurado para ajustar o volume tidal da respiração de um indivíduo que respira sozinho Download PDF

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breathes
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Stephen Dalton Pittman
Erik Kurt Witt
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Koninklijke Philips N.V.
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Abstract

sistema configurado para ajustar o volume tidal da respiração de um indivíduo que respira sozinho e método para ajustar o volume tidal da respiração de um indivíduo que respira sozinho. um sistema e método são configurados para ajustar o volume tidal da respiração de um indivíduo. o indivíduo respira sozinho (respira com sua própria energia). o ajuste do volume tidal acompanhado por meio do uso do sistema e/ou método pode reduzir hipertensão (por exemplo, pressão arterial reduzida), reduzir o estresse e/ou ansiedade (e doenças relacionadas), melhorar o relaxamento, reduzir a latência de sono, melhorar a qualidade do sono, indicar outros distúrbios de sono e/ou prover outros benefícios à saúde. o sistema e método são eficazes no ajuste de volume tidal enquanto o indivíduo estiver acordado e/ou adormecido.

Description

Esse pedido de patente reivindica o benefício de prioridade em 35 U.S.C. § 119(e) do Pedido de Provisão Norte-Americano N° 61/161.881 depositado em 20 de março de 2009, cujos conteúdos são aqui incorporados por referência.
A invenção se refere à provisão de indicadores de respiração a um indivíduo que respira sozinho para induzir o indivíduo que respira sozinho a respirar com sua própria energia com um volume tidal maior.
A hipertensão é um problema significativo em quase todas as culturas ocidentais e é uma causa de base do acidente vascular cerebral e ataque cardíaco. Denominada o "Assassino Silencioso", a hipertensão afeta aproximadamente 1 em 4 americanos e ocorre igualmente com alta prevalência em algumas comunidades europeias. A hipertensão também está ganhando reconhecimento como um fator comorbido em populações de pacientes que apresentam apneia obstrutiva da sono (AOS), com os estudos recentes que indicam que pelo menos 80% dos pacientes que procuram tratamento para AOS podem sofrer dessa doença sem saberem.
Existem diversos sistema e métodos convencionais para induzir um indivíduo a alterar a respiração de maneira a prover benefícios psicológicos, como, pressão arterial reduzida. Entretanto esses sistemas e métodos são geralmente focados no ajuste de cronometragem e/ou duração da inalação e/ou exalação dos indivíduos e não nos parâmetros de gás do gás a ser inalado e/ou exalado pelos indivíduos.
Por exemplo, o Pedido de Patente Norte-Americano 11/836.292 para Kirby et al. ("Kirby"), que é aqui incorporado à revelação inteiramente, revela um sistema para modificar a cronometragem e/ou a duração da inalação e exalação de um indivíduo por meio de indicadores de respiração. Os indicadores de respiração em Kirby são providos ao indivíduo na forma de um fluxo pressurizado do gás respirável liberado às vias aéreas do indivíduo. A Patente Norte-Americana 5.800.337 para Gavish ("Gavish")/ que é aqui incorporada à revelação inteiramente, revela outro sistema de interesse.
Um aspecto da invenção se refere a um sistema configurado para ajustar o volume tidal da respiração de um indivíduo que respira sozinho. Em uma realização, o sistema compreende um dispositivo configurado para prover indicadores de respiração a um indivíduo que respira sozinho que induzem o indivíduo que respira sozinho a respirar de maneira que o volume tidal da respiração do indivíduo que respira sozinho seja maior ou igual a um volume tidal alvo.
Outro aspecto da invenção se refere a um método para ajustar o volume tidal da respiração de um indivíduo que respira sozinho. Em uma realização, o método compreende prover indicadores de respiração a um indivíduo que respira sozinho que induzem o indivíduo que respira sozinho a respirar de maneira que o volume tidal da respiração do indivíduo que respira sozinho seja maior ou igual a um volume tidal alvo.
Outro aspecto da invenção se refere a um sistema configurado para ajustar o volume tidal da respiração de um indivíduo que respira sozinho. Em uma realização, o sistema compreende meios para prover indicadores de respiração a um indivíduo que respira sozinho que induzem o indivíduo que respira sozinho a respirar de maneira que o volume tidal da respiração do indivíduo que respira sozinho seja maior ou igual a um volume tidal alvo.
Esses e outros objetivos, aspectos e características da presente invenção, assim como os métodos de operação e funções dos elementos de estrutura relacionados e a combinação de partes e economias de fabricação tornar-se- ão mais aparentes mediante a consideração da seguinte 5 descrição e as reivindicações anexas com referência aos desenhos anexos, todos eles formam uma parte dessa especificação em que números de referência similares designam partes correspondentes nas diversas Figuras. Em uma realização da invenção, os componentes estruturais aqui ilustrados são desenhados para escala. Deve ser expressamente entendido; entretanto, que os desenhos são somente para fins de ilustração e descrição e não são uma limitação da invenção. Além disso, deve ser apreciado que os aspectos estruturais apresentados ou descritos em qualquer realização aqui também podem ser utilizados em outras realizações. Entretanto, deve ser expressamente entendido que os desenhos são somente para fins de ilustração e descrição e não se pretende que sejam uma definição dos limites da invenção. Conforme utilizada na especificação e nas reivindicações, a forma singular de "um", "uma" e "o/a" incluem referentes plurais a menos que o contexto declare claramente de outra maneira.
A Figura 1 ilustra um sistema configurado para ajustar o volume tidal da respiração de um indivíduo, de 25 acordo com uma ou mais realizações da invenção. A Figura 2 ilustra um gráfico de pressão de um fluxo pressurizado de gás respirável liberado às vias aéreas de um indivíduo e um gráfico do volume tidal da respiração do indivíduo que recebe o fluxo pressurizado de gás respirável, 30 de acordo com uma ou mais realizações da invenção. A Figura 3 ilustra um gráfico de pressão de um fluxo pressurizado de gás respirável liberado às vias aéreas de um indivíduo e um gráfico do volume tidal da respiração do indivíduo que recebe o fluxo pressurizado de gás respirável, de acordo com uma ou mais realizações da invenção. A Figura 4 ilustra um método para controlar terapeuticamente o volume tidal da respiração de um 5 indivíduo, de acordo com uma ou mais realizações da invenção.
A Figura 1 ilustra um sistema 10 configurado para ajustar o volume tidal da respiração de um indivíduo 12. O indivíduo 12 respira sozinho (respira com sua própria energia) . 0 ajuste do volume tidal acompanhado por meio do 10 uso de um sistema 10 pode reduzir a hipertensão (por exemplo, pressão arterial reduzida), reduzir o estresse e/ou ansiedade (e doenças relacionadas), melhor o relaxamento, diminuí a latência do sono, melhora a qualidade do sono, indica outros distúrbios do sono e/ou provê outros benefícios à saúde. O 15 sistema 10 é eficaz em ajustar o volume tidal enquanto o indivíduo 12 está acordado e/ou adormecido. Para ajustar o volume tidal da respiração do indivíduo 12, o sistema 10 pode prover indicadores de respiração ao indivíduo 12 que estimulem o indivíduo 12 a manter um volume tidal que está no 20 ou acima de um volume tidal alvo. Em uma realização, o sistema 10 pode incluir um dispositivo 14, armazenamento eletrônico 16, uma interface de usuário 18, um ou mais sensores 20, um processador 22 e/ou outros componentes.
Em uma realização, o dispositivo 14 inclui um 25 dispositivo de suporte de pressão positiva. Um dispositivo de suporte de pressão positiva é bem conhecido e é revelado, por exemplo, na Patente Norte-Americana 6.105.575, aqui incorporada por referência em sua integridade. Nessa realização, o dispositivo 14 é configurado para liberar um 30 fluxo pressurizado de gás respirável às vias aéreas do indivíduo 12.
O dispositivo 14 pode ser configurado para gerar o fluxo pressurizado de gás respirável, de acordo com um ou mais modos. Um exemplo não limitante de um modo é Pressão das Vias Aéreas Positiva Contínua (CPAP). CPAP foi utilizada por muitos anos e provou ser útil em na promoção da respiração regular. Outro modo para gerar o fluxo pressurizado de gás respirável é Pressão de Ar Positiva Inspiratória (IPAP). Um exemplo do modo IPAP é pressão de ar positiva de dois níveis (BiPAP). Na BiPAP, dois níveis de pressão de ar positiva (Hl e LO) são fornecidos a um paciente. Outros modos para gerar o fluxo pressurizado de gás respirável são contemplados.
De modo geral, a cronometragem dos níveis de pressão Hl e LO é controlada de maneira que o nível HI de pressão de ar positiva seja liberado ao indivíduo 12 durante a inalação e o nível LO de pressão seja liberado ao indivíduo 12 durante a exalação. Em dispositivos de suporte de pressão positiva convencionais, uma cronometragem dos níveis de pressão Hl e LO é coordenada para coincidir com a respiração do indivíduo 12 com base na detecção dos parâmetros de gás que indicam se um usuário está atualmente inalando ou exalando.
Conforme foi mencionado acima, o dispositivo 14 pode ser configurado para liberar indicadores de respiração ao indivíduo 12 para influenciar a respiração do indivíduo 12 para alcançar um volume tidal alvo durante a respiração. Em uma realização, os indicadores de respiração incluem 25 alterações a um ou mais parâmetros do fluxo pressurizado de gás respirável. Isso não pretende ser limitante, como em algumas realizações, os indicadores de respiração podem incluir um ou mais indicadores audíveis, indicadores visuais, indicadores táteis e/ou indicadores sensoriais que proveem orientação de respiração ao indivíduo 12. Nas realizações que incluem indicadores audíveis, indicadores visuais e/ou indicadores táteis, o dispositivo 14 pode não incluir um dispositivo de suporte de pressão positiva que libera um fluxo pressurizado de gás respirável.
O fluxo pressurizado de gás respirável é liberado às vias aéreas do indivíduo 12 por meio de uma interface de indivíduo 24. A interface de indivíduo 24 é configurada para 5 comunicar o fluxo pressurizado de gás respirável gerado pelo dispositivo 14 às vias aéreas do indivíduo 12. Como tal, a interface de indivíduo 24 inclui um conduto 26 e uma aplicação de interface 28. O conduto conduz o fluxo pressurizado de gás respirável à aplicação de interface 28 e 10 a aplicação de interface 28 libera o fluxo pressurizado de gás respirável às vias aéreas do indivíduo 12. Alguns exemplos de aplicação de interface 28 pode incluir, por exemplo, um tubo endotraqueal, uma cânula nasal, um tubo de traqueotomia, uma máscara nasal, uma máscara nasal/oral, uma 15 máscara facial, uma máscara facial total ou outras aplicações de interface que comunicam um fluxo de gás às vias aéreas de um indivíduo. A presente invenção não se limita a esses exemplos e contempla a liberação do fluxo pressurizado de gás respirável ao indivíduo 12 utilizando qualquer interface de 20 indivíduo.
Em uma realização, o armazenamento eletrônico 16 compreende meio de armazenamento eletrônico que armazena informações eletronicamente. O meio que armazena eletronicamente do armazenamento eletrônico 16 pode incluir 25 um armazenamento de sistema que é provido integralmente (isto é, substancialmente não removível) ao sistema 10 e/ou armazenamento removível que é conectado de maneira removível ao sistema 10 por meio de, por exemplo, uma porta (por exemplo, uma porta USB, uma porta firewire etc.) ou uma 30 unidade (por exemplo, uma unidade de disco etc.) ou ambos. O armazenamento eletrônico 16 pode incluir um ou mais meio de armazenamento legível opticamente (por exemplo, discos ópticos etc.), meio de armazenamento legível magneticamente (por exemplo, fita magnética, disco rígido magnético, disquete etc.) , meio de armazenamento com base em carga elétrica (por exemplo eEPROM, RAM etc.), meio de armazenamento de estado sólido (por exemplo, unidade de flash 5 etc.) e/ou outros meios de armazenamento legível eletronicamente. 0 armazenamento eletrônico 16 pode armazenar algoritmos de software, informações determinadas pelo processador 22, informações recebidas por meio da interface de usuário 18 e/ou outras informações que permitem que o 10 sistema 10 para funcionar adequadamente. O armazenamento eletrônico 16 pode ser (no todo ou em parte) um componente separado dentro do sistema 10, ou o armazenamento eletrônico 16 pode ser provido (no todo ou em parte) integralmente com um ou mais outros componentes do sistema 10 (por exemplo, 15 dispositivo 14, interface de usuário 18, processador 22 etc.).
A interface de usuário 18 é configurada para prover um interface entre o sistema 10 e o indivíduo 12 por meio da qual o indivíduo 12 pode prover informações ao e receber 20 informações do sistema 10. Isso habilita dados, resultados e/ou instruções e quaisquer outros itens comunicáveis, coletivamente mencionados como "informações" a serem comunicadas entre o indivíduo 12 e um ou mais dentre dispositivo 14, armazenamento eletrônico 16 e/ou processador 25 22. Os exemplos de dispositivos de interface adequados para inclusão na interface de usuário 18 incluem um teclado, botões, interruptores, um teclado, botão, alavancas, uma tela de exibição, uma tela sensível ao toque, autofalantes, um microfone, uma luz indicadora, um alarma audível, uma 30 impressora e/ou outros dispositivos de interface. Em uma realização, a interface de usuário 18 inclui uma pluralidade de interfaces separadas. Em uma realização, a interface de usuário 18 inclui pelo menos uma interface que é provida integralmente com o dispositivo 14.
Deve ser entendido que outras técnicas de comunicação, seja cabeadas ou sem fio, também são contempladas pela presente invenção como interface de usuário 5 18. Por exemplo, a presente invenção contempla que a interface de usuário 2180 ode ser integrada a uma interface de armazenamento removível provida pelo armazenamento eletrônico 16. Nesse exemplo, as informações podem ser carregadas no sistema 10 do meio removível (por exemplo, um 10 smart card, uma unidade de flash, um disco removível etc.) que permite que o(s) usuário(s) costumize(m) a implementação do sistema 10. Outros dispositivos e técnicas de entrada exemplares adaptados para uso como o sistema 10 como interface de usuário 18 incluem entre outros, uma porta RS- 15 232, ligação de RF, uma ligação de IR, modem (telefone, cabo ou outro). Resumindo, qualquer técnica para comunicar informações ao sistema 10 é contemplada pela presente invenção como interface de usuário 18.
Um ou mais sensores 20 são configurados para gerar 20 um ou mais sinais de saída que conduzem as informações relacionadas a um ou mais parâmetros de gás do gás respirado pelo indivíduo 12. Um ou mais parâmetros podem incluis, por exemplo, um ou mais dentre uma taxa de fluxo, um volume, uma pressão, uma composição (por exemplo, concentração(ões) de um 25 ou mais constituintes), umidade, temperatura, aceleração, velocidade, acústica, alterações em um parâmetro indicativo de respiração e/ou outros parâmetros de gás. Em uma realização na qual um fluxo pressurizado de gás respirável é liberado ao indivíduo 12 do dispositivo 14, os sensores 20 30 incluem sensores na comunicação com o gás dentro da interface de indivíduo 24.
O processador 22 é configurado para prover informações que processam capacidades no sistema 10. Como tal, o processador 22 pode inclui um ou mais dentre um processador digital, um processador análogo, um circuito digital projetado para processar as informações, um circuito análogo projetado para processar as informações, uma máquina de estado e/ou outro mecanismos para processar eletronicamente as informações. Apesar de o processador 22 ser apresentado na Figura 1 como uma única entidade, isso é somente para fins ilustrativos. Em algumas implementações, o processador 22 pode incluir uma pluralidade de unidade de processamento. Essas unidades de processamento podem ser fisicamente localizadas dentro do mesmo dispositivo, ou o processador 22 pode representar a funcionalidade de processamento de uma pluralidade de dispositivos que operam em coordenação. Em uma realização, é provida a funcionalidade atribuída abaixo ao processador 22, pelo menos em parte, ao processar componentes dispostos dentro do dispositivo 14.
Conforme é apresentado na Figura 1 em uma realização, o processador 22 inclui um módulo de determinação de parâmetro 30, um módulo de comparação 32, um módulo de controle 34, um módulo alvo 36, um módulo de cronometragem 38, um módulo de modo alternativo 40 e/ou outros módulos. Os módulos 30, 32, 34, 36, 38 e/ou 40 podem ser implementados em software; hardware; firmware; alguma combinação de software, hardware e/ou firmware; e/ou implementados de outra forma. Deve ser apreciado que apesar de os módulos 30, 32, 34, 36, 38 e/ou 40 serem ilustrados na Figura 1 como sendo colocalizados dentro de uma única unidade de processamento em implementações nas quais o processador 22 inclui múltiplas unidades de processamento, os módulos 30, 32, 34, 36, 38 e/ou 40 podem estar localizados remotamente dos outros módulos. Adicionalmente, a descrição da funcionalidade provida pelos diferentes módulos 30, 32, 34, 36, 38 e/ou 40 descrita abaixo é para fins ilustrativos e não pretende ser limitante, uma vez que quaisquer módulos 30, 32, 34, 36, 38 e/ou 40 podem prover mais ou menos funcionalidade do que é descrito. Por exemplo, um ou mais dos módulos 30, 32, 34, 36, 38 e/ou 40 podem ser eliminados e alguma ou toda sua funcionalidade pode 5 ser provida por outros módulos 30, 32, 34, 36, 38 e/ou 40.
Como outro exemplo, o processador 22 pode inclui um ou mais módulos adicionais que realizem alguma ou toda a funcionalidade atribuída abaixo a um dos módulos 30, 32, 34, 36, 38 e/ou 40.
O módulo de determinação de parâmetro 30 é configurado para determinar um parâmetro de respiração de um ou mais sinais de saída gerados pelos sensores 20. 0 parâmetro de respiração é o volume tidal da respiração do indivíduo 12 ou um parâmetro de gás do gás respirado pelo 15 indivíduo 12 que é relacionado ao volume tidal. Como tal, o parâmetro de respiração descreve um parâmetro do gás que é respirado pelo indivíduo 12 e não só qualquer parâmetro de respiração de modo geral. Por exemplo, parâmetros de cronometragem da inalação e/ou exalação (por exemplo, 20 duração, frequência, comprimento relativo etc.) podem ser considerados parâmetros de respiração de modo geral, mas não constituiriam parâmetros de respiração, conforme determinado pelo módulo de determinação de parâmetro 30. Em vez disso, o parâmetro de respiração determinado pelo módulo de 25 determinação de parâmetro 30 se limita aos parâmetros do real gás respirado pelo indivíduo 12 (por exemplo, taxa de fluxo, fluxo de pico, volume tidal, pressão, composição, umidade, temperatura, aceleração, velocidade, acústica energia térmica dissipada (por exemplo, um fluxímetro de massa), alterações 30 em um parâmetro indicativo de respiração e/ou outros parâmetros relacionados ao real gás respirado pelo indivíduo 12). Se o parâmetro de respiração for um parâmetro de respirações individuais (por exemplo, volume tidal, fluxo de pico etc.) que determina o parâmetro de respiração pode incluir agregar o valor do parâmetro de respiração sobre várias respirações. Por exemplo, os valores determinados do parâmetro de respiração em várias respirações pode ser 5 medido.
O módulo de comparação 32 é configurado para comparar o parâmetro de respiração determinado pelo módulo de determinação de parâmetro 30 a um limite alvo. Se o parâmetro de respiração for o volume tidal, o limite alvo é um volume 10 tidal alvo. Se o parâmetro de respiração for um parâmetro de gás relacionado ao volume tidal, o limite alvo é um limite que corresponde ao volume tidal alvo. 0 volume tidal alvo é o volume tidal, no qual o sistema 10 está tentando fazer com que o indivíduo 12 respire.
O módulo de controle 34 é configurado para controlar o dispositivo 14. O controle do dispositivo 14 inclui ajustar os indicadores de respiração providos ao indivíduo 12 pelo dispositivo 14. Conforme foi mencionado acima em uma realização, os indicadores de respiração 20 administrados ao indivíduo 12 pelo dispositivo 14 incluem alterações a um ou mais parâmetros do fluxo pressurizado de gás respirável liberado do dispositivo 14 ao indivíduo 12. Por exemplo, um ou mais parâmetros podem incluir uma pressão, uma taxa de fluxo e/ou um volume do fluxo pressurizado de gás 25 respirável. 0 módulo de controle 34 ajusta os indicadores de respiração providos ao indivíduo 12 pelo dispositivo 14 a fim de induzir o indivíduo 12 a respirar com um volume tidal que está no volume tidal alvo ou acima dele.
Por exemplo em uma realização na qual o dispositivo 30 14 gera o fluxo pressurizado de gás respirável de acordo com um modo BiPAP, o módulo de controle 34 pode controlar o dispositivo 14 para ajustar a pressão, taxa de fluxo e/ou volume de gás liberado às vias aéreas do indivíduo 12 12/21 enquanto o fluxo pressurizado de gás respirável está sendo gerado na pressão Hl (por exemplo, durante a inalação). 0 aumento da pressão, taxa de fluxo e/ou volume de gás liberado às vias aéreas do indivíduo 12 enquanto o fluxo pressurizado 5 de gás respirável estiver sendo gerado na pressão Hl aumentará o volume de gás inalado pelo indivíduo 12, aumentando, assim, o volume tidal da respiração do indivíduo 12. Semelhantemente, a redução da pressão, taxa de fluxo e/ou volume de gás liberado às vias aéreas do indivíduo 12 10 enquanto o fluxo pressurizado de gás respirável está sendo gerado na pressão Hl induzirá que o indivíduo 12 reduza o volume tidal de respiração.
Como outro exemplo em uma realização na qual o dispositivo 14 gera o fluxo pressurizado de gás respirável, 15 de acordo com um modo BiPAP, o módulo de controle 34 pode controlar o dispositivo para ajustar a pressão taxa de fluxo e/ou volume de gás liberado às vias aéreas do indivíduo 12 enquanto o fluxo pressurizado de gás respirável estiver sendo gerado na pressão LO (por exemplo, durante a exalação). A 20 redução da pressão, taxa de fluxo e/ou volume de gás liberado às vias aéreas do indivíduo 12 enquanto o fluxo pressurizado de gás respirável estiver sendo gerado na pressão LO pode aumentar o volume gás que é exalado pelo indivíduo 12, aumentando, assim, o volume tidal de respiração do indivíduo 25 12. 0 aumento da pressão, taxa de fluxo e/ou volume de gás liberado às vias aéreas do indivíduo 12 enquanto o fluxo pressurizado de gás respirável estiver sendo gerado na pressão LO induzirá que o indivíduo 12 diminua o volume tidal de respiração,
O Para fins e ilustração, a Figura 2 ilustra um gráfico de pressão 41 do fluxo pressurizado de gás respirável e um gráfico do volume tidal 42 de um indivíduo que recebe o fluxo pressurizado de gás respirável (por exemplo, o indivíduo 12 ilustrado na Figura 1) no mesmo eixo de tempo. Como ode ser visto na Figura 2, como a pressão na qual o fluxo pressurizado de gás respirável é liberado ao indivíduo é aumentada durante os períodos de pressão Hl, o volume tidal das respirações tende a ser aumentado pelo usuário voluntariamente por meio de uma respiração mais profunda.
Retornando à Figura 1, em uma realização, os ajustes aos parâmetros do fluxo pressurizado de gás respirável feitos pelo módulo de controle 34 são feitos em são feitos com base em um feedback. Nessa realização, os ajustes aos parâmetros do fluxo pressurizado de gás respirável podem ser determinados com base na comparação entre o parâmetro de respiração e o limite alvo feito pelo módulo de comparação 32. Por exemplo, se o módulo de comparação 32 determinar que o parâmetro de respiração está abaixo do limite alvo (e/ou permaneceu no limite alvo por um período predeterminado de tempo), o módulo de controle 34 pode aumentar a pressão, taxa de fluxo e/ou volume de gás liberado às vias aéreas do indivíduo 12 enquanto o fluxo pressurizado de gás respirável estiver sendo gerado na pressão Hl. Se o módulo de comparação 32 determinar que parâmetro de respiração está acima do limite alvo por uma quantidade predeterminada e/ou período predeterminado de tempo, o módulo de controle 34 pode reduzir a pressão taxa de fluxo e/ou volume de gás liberado às vias aéreas do indivíduo 12 enquanto o fluxo pressurizado de gás respirável estiver sendo gerado na pressão Hl. Isso pode ter o efeito adicional de dar um indicador ao indivíduo 12 para aumentar ou diminuir a profundidade da respiração.
Em uma realização, os ajustes aos parâmetros do fluxo pressurizado de gás respirável não são feitos com base em um feedback. Nessa realização, as relações entre o volume tidal e um ou mais parâmetros do fluxo pressurizado de gás respirável são determinadas com antecipação. Essas relações predeterminadas são, então, utilizadas para gera o fluxo pressurizado de gás respirável com os parâmetros que correspondem ao volume tidal alvo. Nessa realização, o 5 processador 22 pode não incluir o módulo de comparação 32 e/ou sensores 20.
O módulo alvo 36 é determinado para obter um volume tidal alvo. Em uma realização, o volume tidal alvo é recebido de um usuário (por exemplo, um cuidador, indivíduo 12 etc.).
O usuário pode inserir o volume tidal alvo por meio da interface de usuário 18. A inserção do volume tidal alvo pode incluir a inserção de um novo volume tidal alvo ou o ajuste de um volume tidal alvo obtido previamente.
Em uma realização, o volume tidal alvo é 15 determinado pelo módulo alvo 36 com base em uma determinação do volume tidal típico do indivíduo 12. Por exemplo, o volume tidal alvo pode ser estabelecido em uma quantidade predeterminada acima do volume tidal típico do indivíduo 12. Uma determinação do volume tidal típico do indivíduo 12 pode 20 ter base no parâmetro de respiração determinado pelo módulo de determinação de parâmetro 30.
Em uma realização, o módulo alvo 36 estabelece o volume tidal alvo em um nível inicial e, então, reduz vagarosamente o volume tidal alvo no decorrer do tempo. O 25 nível inicial pode ter base no volume tidal basal do indivíduo 12 e/ou pode ser um valor pré-estabelecido. O volume tidal basal do indivíduo 12 pode ser determinado antes de um período de respiração mais profunda. O volume tidal alvo pode ser aumentado no decorrer do tempo até que alcance 30 um volume tidal alvo final. O aumento do volume tidal alvo no decorrer do tempo pode elevar o conforto dos indicadores de respiração providos ao indivíduo 12. 0 aumento do volume tidal alvo no decorrer do tempo pode incluir incrementar o volume tidal alvo, aumentando o volume tidal alvo no decorrer do tempo suavemente e/ou, de outra forma, aumentando o volume tidal alvo.
Em uma realização, o módulo alvo 36 ajusta o volume tidal alvo com base no parâmetro de respiração determinado pelo módulo de determinação de parâmetro 30. Por exemplo, após o módulo alvo 36 aumentar o volume tidal alvo, os indicadores de respiração providos ao indivíduo 12 pelo dispositivo 14 serão ajustados pelo módulo de controle 34 para refletirem o novo volume tidal alvo. O módulo alvo 36 pode, então, monitorar a aderência do indivíduo 12 ao novo volume tidal alvo (por exemplo, com base nas comparações feitas pelo módulo de comparação 32). Se for determinado que o indivíduo 12 está aderindo ao novo volume tidal alvo, o módulo alvo 36 continuará, então, a aumentar o volume tidal alvo na direção do volume tidal alvo final. Se for determinado que indivíduo 12 não está aderindo ao novo volume tidal alvo, então, o módulo alvo 36 adotará uma medida diferente. Por exemplo, o módulo alvo 36 pode manter o volume tidal alvo em um nível constante até que o indivíduo 12 comece a aderir ou o módulo alvo 3 6 pode reduzir o volume tidal alvo até o indivíduo 12 estar novamente em aderência antes de retomar o aumento do volume tidal alvo.
Em uma realização, o parâmetro de respiração determinado pelo módulo de determinação de parâmetro 30 e utilizado para comparação pelo módulo de comparação 32 é um parâmetro de gás diferente do volume tidal. Nessa realização, o módulo alvo 36 controla e/ou ajusta o volume tidal alvo ao controlar ou ajustar um limite alvo para o parâmetro de respiração que corresponde ao volume tidal alvo. Conforme foi mencionado acima, esse limite alvo para o parâmetro de respiração é, então, utilizado pelo módulo de comparação 32 para monitorar a aderência do indivíduo 12 ao volume tidal alvo.
Em uma realização, o módulo de cronometragem 38 é configurado para determinar uma quantidade de tempo na qual o indivíduo 12 manteve seu volume tidal no volume tidal alvo ou 5 acima dele. Essa quantidade de tempo significa a quantidade de tratamento que o indivíduo 12 recebeu do sistema 10. O módulo de cronometragem 38 determina a quantidade de tempo na qual o indivíduo 12 manteve um volume tidal adequado de um ou mais sinais de saída gerados pelos sensores 20. Por exemplo, 10 o módulo de cronometragem 38 pode determinar a quantidade de tempo na qual o indivíduo 12 manteve um volume tidal adequado com base nas comparações pelo módulo de comparação 32. A determinação da quantidade de tempo na qual o indivíduo 12 manteve um volume tidal adequado pode incluir a adição de 15 períodos de tempo temporalmente não adjacentes, separados durante os quais o indivíduo 12 manteve o volume tidal adequado.
Em uma realização, o sistema 10 é configurado para prover tratamento ao indivíduo 12 por uma quantidade 20 predeterminada de tratamento que é quantificada por uma quantidade de tempo em que o volume tidal do indivíduo 12 é mantido no volume tidal alvo ou abaixo dele. Nessa realização, uma vez que a quantidade predeterminada de terapia foi alcançada (conforme determinado pelo módulo de 25 cronometragem 38), o módulo de cronometragem 38 provê uma saída ao indivíduo 12 (por exemplo, por meio da interface de usuário 18) que indica que a quantidade predeterminada de tratamento foi alcançada.
Em uma realização, o módulo de cronometragem 38 30 provê informações relacionadas à quantidade de tratamento recebido pelo indivíduo 12 a um usuário (por exemplo, um cuidador, o indivíduo etc.). Por exemplo, o módulo de cronometragem 38 pode produzir as informações ao usuário por meio da interface de usuário 18. Como outro exemplo, o módulo de cronometragem 38 pode armazenar as informações ao armazenamento eletrônico 16 para acesso pelo usuário.
O módulo de modo alternativo 40 é configurado para 5 controlar o dispositivo 14 em um ou mais modos diferentes da provisão de indicadores de respiração ao indivíduo 12 para aumentar o volume tidal. Por exemplo, se o dispositivo 14 for configurado para gerar um fluxo pressurizado de gás respirável, o módulo de modo alternativo 40 controla o 10 dispositivo 14 em um ou mais modos de geração de pressão alternativos. Um ou mais modos de geração de pressão alternativos podem incluir, por exemplo, um ou mais modos de suporte das vias aéreas, um ou mais modos diagnósticos de respiração deturpada no sono, um ou mais modos de ventilação 15 e/ou outros modos de geração de pressão. Em uma realização, o módulo de modo alternativo 40 é configurado para assumir o controle do dispositivo 14 assim que uma quantidade predeterminada de tratamento tiver sido atingida (conforme determinado pelo módulo de cronometragem 38). Por exemplo, o dispositivo 14 pode ser controlado inicialmente pelo módulo de controle 34 para prover indicadores de respiração ao indivíduo 12 que aumentam o volume tidal, aumentando, assume, o relaxamento do indivíduo 12. O relaxamento apresentado pelo indivíduo 12 pode induzir 25 sonolência ou até o sono. Ao receber uma quantidade predeterminada de tratamento, o indivíduo 12 está sonolento ou pronto para dormir e o módulo de modo alternativo 40 assume o controle do dispositivo 14 de maneira que o fluxo pressurizado de gás respirável proveja suporte das vias 30 aéreas ao indivíduo 12 durante o sono.
A fim de ilustração, a Figura 3 apresenta um gráfico de pressão 43 nas vias aéreas de um indivíduo ou próximo a elas (por exemplo, indivíduo 12) no decorrer do tempo. O gráfico ilustra como, durante um primeiro período de tempo 44, o volume tidal do indivíduo é aumentado ao manipular a pressão, fluxo e/ou volume do fluxo pressurizado de gás respirável transmitido às vias aéreas do indivíduo. O gráfico ilustra adicionalmente como, durante um segundo período de tempo 46, o fluxo pressurizado de gás respirável é liberado ao indivíduo para prover suporte das vias aéreas que supera a respiração deturpada do sono.
Em uma realização, a transição de controle do dispositivo 14 do módulo de controle 34 para o módulo de modo alternativo 40 pode ser desencadeada por algo diferente da determinação da quantidade da terapia recebida. Por exemplo, o processador 22 pode determinar a partir dos sinais de saída de sensores 20 se o indivíduo 12 está adormecido ou acordado e pode desencadear uma transição de controle do dispositivo 14 do módulo de controle 34 para o módulo de modo alternativo 40 quando for determinado que o indivíduo 12 caiu no sono.
A Figura 4 ilustra um método 48 para controlar terapeuticamente o volume tidal da respiração de um indivíduo que respira sozinho. As operações do método 48 apresentadas abaixo se direcional a serem ilustrativas. Em algumas realizações, o método 48 pode ser acompanhado de uma ou mais operações adicionais não descritas e/ou sem uma ou mais das operações discutidas. Adicionalmente, a ordem na qual as operações do método 48 são ilustradas na Figura 4 e descritas abaixo não se destinam a ser limitantes. Em algumas realizações, o método 48 pode ser implementado em um sistema que é semelhante ao sistema 10 (apresentado na Figura 1 e descrito acima) ou o mesmo que ele.
Em uma operação 50, os indicadores de respiração são providos ao indivíduo que respira sozinho. Os indicadores de respiração induzem o indivíduo a respirar de maneira que o volume tidal da respiração do indivíduo seja maior ou igual a um volume tidal alvo. Em uma realização, os indicadores de respiração incluem alterações em um ou mais parâmetros de um fluxo pressurizado de gás respirável sendo liberado às vias aéreas do indivíduo. Em uma realização, os indicadores de respiração são providos por um dispositivo que é o mesmo ou semelhante ao dispositivo 14 (apresentado na Figura 1 e descrito acima). O dispositivo pode ser controlado por um módulo de controle que é o mesmo ou semelhante ao módulo de controle 34 (apresentado na Figura 1 e descrito acima).
Em uma operação 52, um parâmetro de respiração do indivíduo é determinado. 0 parâmetro de respiração é o volume tidal da respiração do indivíduo ou um parâmetro de gás como o gás respirado pelo indivíduo que é relacionado ao volume tidal. Como tal, o parâmetro de respiração não é uma cronometragem e/ou duração da inalação e/ou exalação. Em uma realização, a operação 52 é realizada por um módulo de determinação de parâmetro que é o mesmo ou semelhante ao módulo de determinação de parâmetro 30 (apresentado na Figura 1 e descrito acima).
Em uma operação 54, o parâmetro de respiração determinado na operação 52 é comparado a um limite alvo. 0 limite alvo é, ou corresponde ao, um volume tidal alvo. Em uma realização, a operação 54 é realizada por um módulo de comparação que é o mesmo ou semelhante ao módulo de comparação 32.
Em uma realização, o limite alvo é ajustado no decorrer do tempo de maneira que o volume tidal alvo is seja aumentado no decorrer do tempo. Por exemplo, o ajuste do limite alvo pode ser realizado por um módulo alvo que é o mesmo ou semelhante ao módulo alvo 36 (apresentado na Figura 1 e descrito acima).
Em uma operação 56, os indicadores de respiração providos ao indivíduo são ajustados. O ajuste aos indicadores de respiração é determinado com base na comparação realizada na operação 54. Em uma realização, a operação 56 é realizada por um módulo de controle que é semelhante ao ou o mesmo módulo de controle 34 (apresentado na Figura 1 e descrito 5 acima).
Em uma operação 58, uma quantidade de terapia recebida pelo indivíduo é determinada. A quantidade de terapia pode incluir uma quantidade de tempo na qual o volume tidal de respiração do indivíduo foi mantido em um volume 10 tidal alvo ou acima dele. A determinação da quantidade de terapia recebida pelo indivíduo pode ser determinada com base no parâmetro de respiração determinado na operação 54 e/ou a comparação do parâmetro de respiração a um limite alvo na operação 56. Em uma realização, a operação 56 é realizada por 15 um módulo de cronometragem que é o mesmo ou semelhante ao módulo de cronometragem 38 (apresentado na Figura 1 e descrito acima).
Em uma operação 60, uma indicação da quantidade de terapia recebida pelo indivíduo é provida a um usuário (por 20 exemplo, o indivíduo, um cuidador etc.). A indicação da quantidade de terapia recebida pelo indivíduo pode incluir uma saída de áudio e/ou visual, uma alteração em um ou mais parâmetros de um fluxo pressurizado de gás respirável que é provido às vias aéreas do indivíduo, armazenamento das 25 informações relacionadas à quantidade de terapia recebida pelo indivíduo e/ou outras indicações. Em uma realização, a operação 60 é provida por um módulo de cronometragem que é o mesmo ou semelhante ao módulo de cronometragem 38 (apresentado na Figura 1 e descrito acima).
Apesar de a invenção ter sido descrita em detalhes para fins de ilustração com base no que é atualmente considerado como realizações mais práticas e preferidas, deve ser entendido que esses detalhes são somente para este fim e que a invenção não se limita às realizações reveladas, mas, ao contrário, destina-se a cobrir as modificações e disposições equivalentes que estão dentro do espírito e escopo das reivindicações anexas. Por exemplo, deve ser 5 entendido que a presente invenção contempla que, na medida do possível, uma ou mais características de qualquer realização podem ser combinadas a uma ou mais características de qualquer outra realização.

Claims (4)

1. SISTEMA (24) CONFIGURADO PARA AJUSTAR O VOLUME TIDAL DA RESPIRAÇÃO DE UM INDIVÍDUO QUE RESPIRA SOZINHO, O sistema caracterizado por compreender: um ou mais sensores (20) que geram sinais de saida que conduzem as informações relacionadas a um ou mais parâmetros de gás do gás respirado pelo indivíduo que respira sozinho; um dispositivo de suporte de pressão positiva (14) configurado para prover um fluxo pressurizado de gás respirável às vias aéreas do indivíduo que respira sozinho; e um processador (22) configurado para executar um ou mais módulos, o um ou mais módulos compreendendo: um módulo de determinação de parâmetro (30) configurado para determinar configurado para determinar um parâmetro de respiração dos sinais de saída gerados pelo um ou mais sensores, em que o parâmetro de respiração reflete o volume tidal do gás respirado pelo indivíduo que respira sozinho; um módulo de controle (34) configurado para controlar o dispositivo de suporte de pressão positiva para prover indicadores de respiração a um indivíduo que respira sozinho que induz o indivíduo que respira sozinho a respirar voluntariamente de maneira que o volume tidal do gás respirado pelo indivíduo que respira sozinho seja maior ou igual a um volume tidal alvo atual, em que os indicadores de respiração incluem alterações pressão do fluxo pressurizado do gás respirável; e um módulo alvo (36) configurado para ajustar o volume tidal alvo atual no decorrer do tempo aumentando e diminuindo entre um volume tidal alvo inicial e um volume tidal alvo final, tal ajuste sendo baseado no parâmetro de respiração determinado pelo módulo de determinação de parâmetro.
2. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo um ou mais módulos ainda compreenderem: um módulo de comparação (32) configurado para comparar o parâmetro de respiração a um limite que corresponde a um volume tidal alvo em que o módulo de controle é configurado para ajustar os indicadores de respiração providos ao indivíduo que respira sozinho com base na comparação entre o parâmetro de respiração e o limite pelo módulo de comparação.
3. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por um ou mais módulos compreenderem ainda um módulo de cronometragem (38) configurado para determinar a partir de um ou mais sinais de saída gerados por um ou mais sensores uma quantidade de tempo na qual o indivíduo que respira sozinho manteve o parâmetro de respiração acima do limite.
4. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo módulo alvo ser configurado de modo que o ajuste do volume tidal alvo atual no decorrer do tempo aumentando e diminuindo entre um volume tidal alvo inicial e um volume tidal alvo final inclui a determinação da aderência do indivíduo que respira sozinho com o volume tidal alvo atual por um período de tempo predeterminado, e responsiva a tal determinação, o aumento ou diminuição do volume tidal alvo atual.
BRPI1006480A 2009-03-20 2010-02-22 sistema configurado para ajustar o volume tidal da respiração de um indivíduo que respira sozinho BRPI1006480B8 (pt)

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US16188109P 2009-03-20 2009-03-20
US61/161,881 2009-03-20
PCT/IB2010/050770 WO2010106451A1 (en) 2009-03-20 2010-02-22 System and method for adjusting tidal volume of a self-ventilating subject

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