CN101657230A - 复苏设备和复苏方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于人的复苏设备。该复苏设备设计为对人脑干的呼吸区域、优选从远离所述呼吸区域的位置处提供复苏刺激。本发明还涉及一种用于对人提供复苏处理的方法。通过多个传感器装置测量数据，并且通过处理装置处理该数据以通过多个刺激装置提供应答。该刺激装置是电、机械或化学刺激装置。

Description

复苏设备和复苏方法
根据第一方面，本发明涉及一种用于诱导人对象复苏的设备。
根据另一方面，本发明涉及一种用于向有需要的对象提供复苏处理的方法，所述复苏处理包括但不限于逆转威胁生命的功能障碍。
脑干包含许多调节多个至关重要的生理功能的中枢机制。心肺系统调节的障碍可以导致许多病理学病症，其中的一些病症可能具有潜在的生命威胁。
患有睡眠呼吸暂停的人具有心肺障碍，其表现为呼吸不规则，甚至是频繁的呼吸中断(呼吸暂停)，尤其是在睡眠期间，而且在白天也发生。白天发作的呼吸暂停危险较低，因为可以通过有意识的行为自我调节，而在夜间发作的呼吸暂停较为危险。由于缺氧，患者可能在日常生活中感觉到非常不舒服。在呼吸暂停发作期间，血压可能突然下降，随之心脏可能停止功能，从而导致脑灌注不足、意识丧失、甚至突然死亡。在发达国家至少有4％的成年人患有睡眠呼吸暂停。
呼吸暂停分为几种类型。一种是中枢呼吸暂停，其涉及因缺少来自脑干呼吸中枢的指令引起的呼吸肌(包括膈肌)功能障碍。约有10％的病例属于这种类型。另一种类型是阻塞性呼吸暂停，80％的病例属于这种类型，此时由于上气道受强的负吸入压力作用而萎陷，导致尽管有呼吸运动但没有空气供给到肺部。第三种类型是混合型呼吸暂停，发生在其余的患者当中。
已知可以通过以各种方式刺激对象来对抗呼吸暂停。对于婴儿来说，通常摇动就足以将婴儿从睡眠中唤醒并重新开始自动呼吸过程并且甚至引起喘气，这诱导从窒息中复苏。目前，患有睡眠呼吸暂停的成人佩戴紧贴面部轮廓的面罩，以便可以从设备连续供给轻微过压的空气(连续正气道压力-CPAP)。这使气道保持开启并且允许通过自主呼吸供给空气。在所有情况下，这些患者都必须连接到他们的呼吸器来睡眠，因此限制了他们在睡眠期间的运动自由。对于患有呼吸睡眠暂停的患者来说，旅行意味着要随身携带呼吸器。
对猫的研究已经表明，吸入缺氧性混合物超过1分钟可导致呼吸停止，随之血压和心率严重下降。对鼻咽的机械或电刺激可引起吸嗅样和喘气样“吸气反射”(Tomori and Widdicombe，1969，
Figure G2006800569105D00021
& Tomori，1995，Tomori et al.1995，1998，2000)。由于复苏作用，血压恢复正常，心律正常化，呼吸和神经行为功能恢复正常。麻醉的猫看起来状况良好，甚至在长达3分钟的时间里没有足够的血压、心率和呼吸之后也是如此。该实验可以对同一只猫重复10次以上，而无明显的负面后果。
这种吸气反射的激发已经被认为是使猫呼吸暂停中断的可能手段(Tomori et al.，1991，1995，
Figure G2006800569105D00022
& Tomori，1995，Jakus et al.，2004)。或者，可以通过对猫的鼻唇部(nasal philter)进行(电)针刺、(电)针压或机械刺激来诱导类似的复苏，从而引起间歇性吸气(
Figure G2006800569105D00023
& Tomori，1997)。
然而，本领域的现有技术状态是猫的由鼻咽和口咽激发的吸气反射的典型间歇式吸气对人而言并不明显，并且在人身上还伴有强烈的呕吐反射(
Figure G2006800569105D00024
，2004)。作为利用高频震荡空气压刺激上气道的响应，其它研究人员发现人吸气反射不同的反应(Henke & Sullivan，1992)。
因此，在现有技术中没有建议利用人的诱导吸气反射对脑干提供复苏刺激来获得复苏生理效应。市场上也无法购得设计用于通过激活脑干的呼吸中枢和随后引起吸气反射来治疗人的呼吸暂停和相关的心脏呼吸综合症的合适设备。
现在，本发明的发明人出人意料地发现，在诱发吸气反射之后，对人脑干呼吸区域的复苏刺激确实对患有或易患几种功能性心脏呼吸或神经行为障碍(包括呼吸暂停，例如中枢呼吸暂停和/或阻塞性呼吸暂停)的对象提供有益的效果。这没有任何明显的副作用。
据认为，通过强力激活吸气中枢，“吸气反射”使脑干的控制功能复位，类似于在自复苏期间由喘气引起的脑干中枢的激活。在喘气或激发的吸气反射期间快速而强烈的吸气努力中，脑干吸气中枢的激活使失效的其它关键功能中枢(包括控制心脏活动、血压以及各种神经精神和本体运动(somato-motor)功能的中枢)重新起作用。不希望拘泥于任何理论，据认为本发明通过上述机制对以下5组相关病症起作用。
1)对于患有由于脑干吸气神经元暂时性失活引起的呼吸暂停和低通气的患者，诱发吸气反射可以逆转呼吸暂停或低通气，并恢复自主呼吸。对于患有阻塞性呼吸暂停的患者，刺激脑干吸气中枢可以逆转气道闭塞并恢复正常呼吸。
2)对于患有短暂性脑缺血发作(TIA)、晕厥、低血压、偏头痛和失血性休克的患者，吸气反射通过呼吸中枢激活脑干血管运动中枢以激起血管收缩，使得血压升高以及随之产生的脑灌注增加，从而中断、终止或至少减轻病理症状。
3)通过从吸气中枢、经由网络结构、经中间神经元传输的对脑干中和别处的相关控制中枢提供抑制作用的脉冲，可以抑制支气管痉挛、喉痉挛、打嗝、癫痫发作以及帕金森病中的震颤。
4)对于交替性偏瘫、睡眠性麻痹和失神癫痫：经由吸气中枢和中间神经元的刺激激活网状结构的下降部分，这激活运动神经元，从而终止或至少减轻发作。
5)对于昏迷状态、抑郁、失眠、阿尔茨海默氏病、神经性厌食、贪食症和孤独症，经由吸气中枢和中间神经元的刺激影响网状结构的上升部分。这抑制或减轻抑郁、贪食、神经性厌食并提高注意力和其它认知功能。这改善某些昏迷状态，可以抑制阿尔茨海默氏病和孤独症的发展，并且对失眠和精神疾病具有积极的影响。
以前的现有技术尚未认识到利用诱导吸气反射刺激脑干吸气中枢引起的复苏对这些病症的益处。
本发明的一个目的是提供一种针对现有技术中上述缺点的解决方案。
为此，在一个方面中，本发明提供一种复苏设备，包括：
-用于检测多个参数值的多个传感器装置；
-用于存储多个预定函数和任选多个所测参数值的至少一个存储器装置；
-与传感器装置和存储器装置相连接的用于在所述预定函数中处理多个所测参数值的至少一个处理装置；
-与处理装置相连接的多个应答装置，其用于提供作为多个经处理的参数值的函数的应答。根据本发明的设备的特征在于，所述多个应答装置包括设计用于对脑干呼吸区域提供复苏刺激的多个刺激装置。对脑干吸气神经元的复苏刺激应理解为对人体的刺激，从而诱发影响各个脑干中枢的吸气反射或其替代反应。通过这种刺激，与可用该设备治疗的病症相关的脑干其它部分也受到影响。吸气反射和其替代反应的共同特征是具有强而短暂的吸气力，该吸气力与在喘气、吸嗅、叹气或增量呼吸中的一种或更多种之前或期间出现的吸气力相当。优选对脑干吸气区域的刺激来自远离脑干的位置。
根据本发明的设备适用于对有需要的对象诱发自复苏。术语“自复苏”应当理解为包括通过经由诱导吸嗅样和喘气样吸气反射激活人体的天然代偿机制引起的复苏或其在各物种中的替代形式，类似于通过在非人动物和人类婴儿中观察到的自主喘气自复苏所提供的形式(Sridharet al.，2003；Xie et al.，2004)。当在本说明书中提到诱发自复苏时，可以使用术语复苏。可以从诱发自复苏而获益的对象是患有功能障碍和/或具有其诱因的对象，所述功能障碍例如是如上所述的a)呼吸系统、b)心血管系统、c)神经行为改变和d)精神疾病的机能亢进和机能减退。这些功能障碍包括呼吸暂停、短暂性脑缺血发作(TIA)、哮喘中的支气管痉挛、喉痉挛、呃逆、与帕金森氏病相关的震颤、癫痫发作、失神癫痫、偏头痛、低血压、晕厥、出血性休克(失血)、交替性偏瘫、阿尔茨海默氏病、抑郁症、神经性厌食、贪食症、孤独症、精神疾病、睡眠性麻痹、失眠、昏迷状态中的一种或更多种。
传感器装置可以是用于检测多个参数值的任意合适的装置。在本说明书中，多个应该指一个或更多个，除非另有相反的明确说明。传感器装置可以提供响应于测定参数值的代表测定参数值的电输出。测定参数值是在一定时间范围内通过传感器测量/测定的参数的值。该参数可以是基于其可以确定对象是否需要诱发自复苏的任何参数。
适用于测量对象是否需要复苏的参数包括但不限于：对应于肌肉活动的参数、对应于呼吸的参数或对应于大脑活动的参数，例如包括脑细胞在内的神经细胞的电活动或从咽记录的电活动的参数。
对应于肌肉活动的参数包括但不限于肌肉的运动和电活动。肌肉的运动可以通过适于检测运动的任意传感器装置例如多种加速计来检测。肌肉的电活动可以通过使用本领域已知的任意合适的装置进行检测，例如常规用于检测肌电图(EMG)(包括心电图(ECG)、神经电图(ENG)、指示收缩的活动变化图(actogram)等)的装置。
对应于呼吸的参数包括但不限于对应于呼吸活动中所涉及的肌肉的活动参数，所述肌肉例如是膈肌、肋间肌、胸肌、腹肌、上气道和下气道的肌肉及其它相关肌肉。对应于上述肌肉活动的参数是合适的。在根据本发明的设备的一个替代实施方案中，对应于呼吸活动的参数可以包括对象的气道和/或气道入口/出口附近的气流。应当理解，对象气道的入口/出口通常包括鼻孔和/或口或某些对象体内的气管。本领域技术人员会熟悉通过例如呼吸速率计或温度计(例如热敏电阻，Pt100、Pt1000等)测定气流的合适装置。
在该设备的另一替代实施方案中，对应于呼吸活动的参数可以包括声音。在呼吸期间产生声音。呼吸声包括但不限于：鼾声、吸气和呼气声、呻吟等。这些声音可用于检测呼吸活动。用于检测声音的合适传感器装置是传声器(microphone)、连接到线圈/磁体系统的膜或具有膜并且能够记录膜运动或位移的任意其它装置。
对应于神经活动的参数包括但不限于神经细胞或纤维(包括脑细胞)的电活动(神经电图ENG)。神经细胞的电活动可以通过本领域已知的任意合适的装置例如常规用于检测脑电图(EEG)的装置来检测，例如测量头皮上不同位置之间的电势差。另一种可能是通过记录流过磁场中放置的线圈的电流来测量由电活动导致的磁场变化。通常利用头骨顶上的不同位置，但是对于本申请，也可利用大脑底部下方、口鼻腔中的位置。还可以从咽(更具体地，鼻咽)记录EEG活动。
另一方法是测量提供眼球运动的肌肉的活动(眼动电图描记法EOG)，通常用于例如测定快速眼动(REM)睡眠。
根据本发明的设备还包括至少一个用于存储预定函数和任选多个所测参数值的存储器装置。该存储器装置可以是用于存储预定函数的任意合适的存储器装置，例如计算机可读存储器。预定函数可以是数学函数或数学关联式。合适的函数可以是适用于测定所测参数值是否等于、大于或小于预定阈值的函数。本领域技术人员基于其知识将能够基于作为测定参数值的函数所需要的应答来确定合适的函数。例如，该函数可以与一定时间范围内没有低于某一阈值的特定参数值相关。可以确定该函数以检测诸如5秒或更长或10秒或更长的一定时间段内的呼吸缺失。
在本发明的一个优选实施方案中，所述多个存储器装置适用于存储多个所测参数值。本领域技术人员将能够选择适于存储所测参数值的合适的存储器装置。计算机可读存储器装置可以是合适的。
根据本发明的设备还包括与传感器装置和存储器装置相连接的用于在所述预定函数中处理多个所测参数值的至少一个处理装置。该处理装置可以是微处理器。在所述处理装置中，在预定函数中处理通过传感器装置检测的所测参数值。为此，将所测参数值从传感器装置直接载入处理器装置内或作为替代方案，从之前已载入所测参数值的存储器装置载入处理器装置内。预定函数从存储器装置载入处理装置中，或者，在一个替代实施方案中，预定函数可以嵌入所述处理装置中。在后一实施方案中，可以将至少一个存储器装置(部分地)集成在处理装置中。
该设备还包括与处理装置相连接的用于提供作为多个经处理参数值的函数的应答的多个应答装置。所述多个应答装置包括设计用于提供复苏刺激以刺激和/或再激活脑干吸气中枢的多个刺激装置。可以利用插入髓部的侧面被盖区中的微电极直接刺激脑干吸气中枢，以在非人类的动物中激起吸嗅、喘气和呃逆样的间歇性吸气(Batsel and Lines，1973，St John et al.，1984，1996，Arita H，et al.，1994)。作为替代方案，可以通过刺激远离脑干的位置处而间接激活。优选的初始刺激从上气道(优选咽)传递到脑干中的吸气中枢。在脑干中存在其它的控制中枢，例如控制心搏动的血管运动中枢和神经元，因而它们也会受到吸气中枢的刺激引起的继发效应。而且，吸气中枢通过中间神经元连接到网状结构(RF)。RF的下降部分连接至外周神经系统，例如各种运动和感觉神经元；上升部分连接至控制例如感觉、知觉和认知功能的更高级中枢。
对距离脑干一定位置处的刺激导致诱发复苏，其原因是在哺乳动物身体的特定位置处存在连接到脑干吸气中枢的传入神经。对这些传入神经或其接收域的刺激导致脑干吸气中枢的激活，并且由此影响脑干中的其它中枢和脑的其它部分，使得可以诱发复苏和/或自复苏。
优选对脑干吸气中枢的复苏刺激位于远离所述吸气中枢的位置处。这些区域的实例包括上气道，优选咽、鼻唇部(nasal philter)上的穴位(acupuncture point)GV26和耳廓上的穴位。优选对鼻咽(更优选咽鼓管附近的鼻咽部分)进行刺激，因为它提供伴随诱发吸气反射的最强复苏作用。
刺激装置可以是电刺激装置。电刺激装置可以包括电源和/或波发生器。结合合适的电源，波发生器可以产生不同波长、频率和振幅的方波、正弦波和尖波。
电刺激装置还可以包括用于将电刺激递送到对象身体的电极。电极可以是单极或多极的，包括双极电极，并且可以放置在身体表面或固定在对象身体的各组织内。为了刺激鼻唇部上的穴位GV26和耳廓上的穴位，可以将电极置于皮肤上。作为替代方案，电极可以为至少部分穿透对象皮肤的针的形式。为了刺激咽，可以将电极固定在对象的咽内。
在一个优选的实施方案中，使用多个刺激电极和多个集电极。通过使用多个刺激电极，可以提供更复杂的刺激电流。这还提供精确限定待刺激区域的可能性。如果使用多个电极，则优选在电极之间间隔一定的距离。由于该距离，电流将在该距离范围内流过对象身体。这会增强刺激效果。在心脏起搏器中，使用尖波刺激(例如1.2V，20毫秒)。除了在持续时间段(秒)内的尖波序列之外，尖波的振幅和持续时间(即能量)也可以变化(Benacka and Tomori，1995)。可以使用各种频率和持续时间的正弦波、方波、尖波、尖波序列和它们的任意组合。优选不只传递能量，而且以更复杂的方式刺激目标应答中枢以诱发期望的生理反应。
电刺激导线通过固定装置固定到对象身体的选定区域。本领域已知的用于将电刺激导线固定到哺乳动物身体(包括人体)的任意合适的固定装置都是合适的。合适的例子是螺纹(screw tread)，其可用于将电刺激导线旋入选定的组织例如肌肉中。替代的固定装置是将会生长到肌肉中的唇瓣(flabs)(例如电极末端十字型的4个部分)或缝合等。
为了刺激耳廓的穴位，可以将电刺激装置设计在例如E.BieglerGmbH(奥地利)的
Figure G2006800569105D00071
装置中。
在一个替代实施方案中，刺激装置是机械刺激装置。机械刺激适用于刺激鼻咽背侧区域中的机械刺激感受器、鼻唇部的穴位GV26和耳廓上的穴位。机械刺激装置是适于与弹性尼龙纤维和薄壁聚乙烯导管接触或向对象身体的这些部位提供压力的装置。还可以通过气压脉冲来提供机械刺激。用于提供机械压力的其它合适方法包括针刺、针压、电针刺、电针压(机械刺激和电刺激的组合)。
在一个替代实施方案中，刺激装置是化学刺激装置。化学刺激适合于刺激由三叉神经、嗅觉神经和舌咽神经支配的上气道。已经发现，多种化学刺激通过刺激上气道中的化学感受器而诱发觉醒反应和一定程度的复苏。其中，这些感受器涉及嗅觉，并且激发持续时间短的增加的吸气力(吸嗅)，以将含有有气味物质的气流引到上气道的嗅觉区域以供检测和识别。化学刺激可以通过使上气道接触诱发复苏的化学组合物来诱发。在与咽接触时，化学组合物优选为气体或气溶胶形式。许多气味是由化学化合物的混合物引起的。
化学诱发复苏可以通过包含例如香草醛、醋酸戊酯、丙酸或苯乙醇中的一种或更多种的三叉嗅觉刺激物(trigemino-olfactoric stimulant)来提供。然而，需要明确指出的是，本发明不限于含有这些气味/化合物的化学刺激。
为了分配化学组合物，化学刺激装置可以包括喷雾装置。喷雾装置可以适合于喷射(增压)气体和/或喷射(包括雾化)液体。合适的喷雾装置是本领域技术人员已知的。喷雾装置适合于将化学组合物喷射到对象的鼻和/或口附近。以该方式，对象可以通过鼻吸入气味组合物，使得咽粘膜可以受到化学组合物的成分的化学刺激。
在一个优选实施方案中，根据本发明的设备至少部分可植入人体内。优选该设备完全可植入人体内。当使用电和/或机械刺激装置时，植入是尤其合适的。
设备完全植入将使其更易于被对象使用，这是因为没有部件保留在对象身体的表面。植入的设备可以用作防止气道阻塞的正压供给设备的一个替代方案。从心脏起搏器可知，电池的寿命可以长达10年。利用所给出的设备，电池寿命可望更长，或者该设备可以制造得小得多，因为它不必像心脏起搏器那样频繁地刺激。在心脏起搏器中，约70％的起搏器体积被电池和连接器占据。
根据本发明的可植入设备可以设计为不包含任何外部检测或刺激导线。这种设备可以使用导电外壳作为检测人体电活动(例如用于检测EEG)的天线。导电外壳同样可用于将电流引至其最接近的人体部分。这种设备可以植入人体的可适合施加电刺激以获得脑干吸气区域的复苏刺激和诱发吸气反射的部分例如鼻咽区域中。
在一个不同的实施方案中，根据本发明的设备适合于佩戴在哺乳动物的耳(优选人耳)上或后面。用于佩戴在人耳上的许多装置是现代生活中已知的，例如用于(移动)电话和各种音乐播放器的(无线)声学头戴式耳机。佩戴在耳后的装置的另一实例是E.Biegler GmbH(奥地利)的
Figure G2006800569105D00091
装置。在根据本发明的设备中，本领域技术人员会理解如何使用将包括电池和(微)电子装置的设备佩戴到人耳上的方法，如在这些头戴式耳机和装置中使用的那样。
根据另一方面，本发明涉及一种用于向有需要的对象提供复苏处理(包括逆转威胁生命的功能障碍和使至关重要的相关功能正常化)的方法。根据本发明的方法包括以下步骤：
-监测对象是否需要复苏或者消除或减轻功能障碍；
-对对象脑干的呼吸区域提供复苏刺激，优选在远离所述呼吸区域的位置处提供；
-支持其正常化的其它重要功能的调节机制的继发效应。
可以采取本领域技术人员已知的各种方式来监测对象。用于监测对象的复苏需要的许多可能的方式已在上文中讨论过。
本发明方法的优选方案涉及刺激对象脑干的呼吸区域的方式。优选刺激远离对象呼吸区域的位置。用于根据本发明的复苏刺激的合适位置是咽，优选口咽，更优选鼻咽，最优选咽鼓管周围的鼻咽区域。
作为一个替代方案，可以通过刺激鼻唇部、优选刺激穴位GV26来提供复苏刺激。
在本发明的另一替代方案中，通过刺激耳廓上的穴位提供刺激。
可以利用适于对人脑干的呼吸中枢提供复苏刺激的任意合适装置来提供复苏或正常化刺激。根据本发明方法的一个优选实施方案，使用电刺激、机械刺激或化学刺激。最优选使用电刺激。用于提供复苏的合适装置已在上文中讨论过。
根据本发明的方法适合处理包括但不限于呼吸暂停例如中枢呼吸暂停或阻塞性呼吸暂停、短暂性脑缺血发作(TIA)、低血压、晕厥、出血性休克(失血)、支气管痉挛、喉痉挛、呃逆、与帕金森氏病相关的震颤、癫痫发作、失神癫痫、偏头痛、交替性偏瘫、阿尔茨海默氏病、抑郁症、神经性厌食、贪食症、孤独症、精神疾病、失眠、睡眠性麻痹、昏迷状态中的一种或更多种。本说明书中使用的术语“处理”应当视为包含减轻不适性或逆转威胁生命的功能障碍。
现在将参照下列实施例和附图进一步举例说明本发明，附图中：
图1是人的头和颈的一部分的截面示意图；
图2是图1的细节；
图3～5示出患有睡眠呼吸暂停的成人个体的多导睡眠监测数据。
如图1所示，咽位于从颅骨下侧到颈椎C6水平的位置处。咽可以分为三个室：鼻咽(大致位于箭头1和2之间的鼻腔后面)、口咽(大致位于箭头2和3之间的口腔后面)和喉咽(大致位于箭头3和4之间的喉后面)。图2示出咽的复苏刺激的优选位置。优选在包围咽鼓管5的附图标记A、B、C、D所封闭的鼻咽区域中实施复苏刺激。更优选在图2阴影线所示的咽鼓管5的最接近处实施复苏刺激。
实验实施例1
患者J.M，55岁，男性，患有混合型睡眠呼吸暂停(RDI(呼吸紊乱指数)＝35/h)和白天过度嗜睡(ESS(Epword嗜睡量表)得分为24分中的15分)，对其进行检查(整夜的多导睡眠监测，并测试连续正气道压力治疗-CPAP的最佳值)并连续记录以下参数：
LEOG和REOG-左、右眼动电图(眼球运动)
C4A1和C3A2-脑电图-EEG(脑动作电位)
EMG-肌电图-肌肉动作电位
MICRO-呼吸音(鼾声)的传声器记录
NAF-用热敏电阻记录的鼻气流
THO-通过张力计测量的胸部运动
ECG＝心电图，2导联
RR-得自ECG的心率[分钟-1]。
SAO2-动脉血中的氧饱和度[％]
LITE-环境光强度[％]
Time-实验的时间过程
STAGE-非REM睡眠阶段2：S2
该实验的结果示于图3A-3B中，并在下文讨论。
图3A：中枢睡眠呼吸暂停(胸部运动和气流均停止)，持续约23秒，伴随有心搏缓慢(心率从51-53/分降至48-50/分，O2饱和度从93％降至88％，并有约15秒的延迟)。之后，自主呼吸逐渐恢复，伴随打鼾、通气增强和心动过速(65/分)。
图3B：在非REM睡眠的阶段2中，持续8秒和9秒的2次短暂中枢睡眠呼吸暂停发作的发展通过电针刺激穴位GV26而中断，激发即时的胸部运动和伴随短暂吸嗅样声音的吸入气流，随后是自主呼吸，没有出现过度通气、打鼾和明显的心率和O2饱和度的变化。应当注意，从约37秒到40秒的ECG和RR的值与患者的生理值并不对应。相反，在该时间间隔内，ECG和RR的测量受到电刺激的干扰。经由穴位GV26的脑干吸气神经元的反射激活足以使中枢睡眠呼吸暂停逆转。
实验实施例2
患者Z.S，51岁，男性，患有严重的混合型睡眠呼吸暂停(RDI＝48/h)，对其进行检查(整夜多导睡眠监测)并且连续记录以下参数：
LEOG和REOG-左、右眼动电图(眼球运动)
C4A1和C3A2-脑电图-EEG(脑动作电位)
EMG-肌电图-肌肉动作电位
MICRO-呼吸音(鼾声)的传声器记录
NAF-用热敏电阻记录的鼻气流
THO-通过张力计测量的胸部运动
ECG＝心电图，2导联
RR-得自ECG的心率[分钟-1]。
SAO2-动脉血中的氧饱和度[％]
LITE-环境光强度[％]
Time-实验的时间过程
STAGE-非REM睡眠阶段1：S1；阶段2：S2
该实验的结果示于图4A-4B中，并在下文讨论。
图4A：阻塞性睡眠呼吸暂停(尽管有强烈的持续胸部运动，但是气流停止)持续约46秒，伴有心博缓慢(心率从53/分降至44/分，O2饱和度从93％降至81％，伴随一定延迟)。之后，自主呼吸逐渐恢复，伴有打鼾、过度通气和心率增加(70/min)。应当注意，从约60秒到78秒的ECG、RR、C4A1和C3A2的值与患者的生理值并不对应。相反，在该时间间隔内，ECG、RR、C4A1和C3A2的测量受到过度胸部运动和强EMG的干扰。
图4B：在非REM睡眠阶段1中，通过鼻咽粘膜与柔性尼龙纤维的轻微接触中断了正在发展的、持续7秒后的阻塞性睡眠呼吸暂停发作，激发了即时的胸部运动和伴有短暂的吸嗅样声音的吸气气流，随后是自主呼吸，没有明显的心率和O2饱和度的变化。利用鼻咽接触刺激的脑干吸气神经元的反射激活足以使阻塞性呼吸暂停逆转。
实验实施例3
患者M.H，56岁，男性，患有中度中枢型睡眠呼吸暂停(RDI＝32/h)，对其进行检查(整夜多导睡眠监测)并且连续记录以下参数：
LEOG和REOG-左、右眼动电图(眼球运动)
C4A1和C3A2-脑电图-EEG(脑动作电位)
EMG-肌电图-肌肉动作电位
MICRO-呼吸音(鼾声)的传声器记录
NAF-用热敏电阻记录的鼻气流
THO-通过张力计测量的胸部运动
ECG＝心电图，2导联
RR-得自ECG的心率[分钟-1]，并非因技术原因而示出
SAO2-动脉血中的氧饱和度[％]
LITE-环境光强度[％]
Time-实验的时间过程
STAGE-非REM睡眠阶段1：S1；2：S2
该实验的结果示于图5A-5B中，并在下文讨论。
Fig.5A：在非REM睡眠阶段1中，先发生一段持续约25秒的呼吸过度(在图的中间)，然后是两次低通气发作，表明是在仰卧位置上的非稳态睡眠。动脉O2饱和度在91％、87％和94％之间交替变化和伴随15～20秒的延迟反映出呼吸模式的交替。图5A和图5B中的ECG和心率(RR)记录并不代表因技术问题引起的患者的实际生理值。
图5B：在非REM睡眠阶段2中，通过鼻咽粘膜与柔性尼龙纤维的轻微机械接触(如箭头所示)中断了正在进行的、持续8秒后的中枢睡眠呼吸暂停发作，激发了即时的胸部运动和吸气气流，并伴有短暂的吸嗅样声音。然后发生自主呼吸，没有明显的O2饱和度的变化(从90％经88％到91％)。利用鼻咽接触刺激的脑干吸气神经元的反射激活足以使中枢睡眠呼吸暂停发作逆转。
所给出的结果表明对穴位GV26的电针压(图3A～3B)和鼻咽粘膜的轻微机械刺激(图4A～4B和图5A～5B)均可以中断中枢和阻塞性睡眠呼吸暂停的发作，防止心率和O2饱和度明显变化的发展，并且使成年个体重新开始自主呼吸。
实施例1
一种可植入设备包括不锈钢或钛壳。壳内封闭的是电池(具有纳米晶体阴极部件的锂碘电池，与心脏起搏器中通常使用的一样)和微电子器件。该微电子器件包括用于记录通过连接至设备的检测电极所检测的肌电图(EMG)的系统。检测电极适合于连接到膈肌。EMG数据(强度、频率、相活动的可重复性)在微处理器中处理。微处理器设计为，如果EMG不满足预定标准，例如缺少大于10秒的正常EMG活动(中枢呼吸暂停)或伴有气流停止的极强EMG活动(阻塞性呼吸暂停)，则激活波函数发生器。激活后，波函数发生器产生预定的波，例如正弦波、方波、尖波序列或以合适的频率、持续时间和振幅进行的任意组合，该波通过电刺激导线的电线引导至其刺激电极。电刺激导线适于固定在鼻咽背侧区域中。
实施例2
本发明的另一种设备是基于通过化学刺激对上气道进行刺激。该电子设备可以附着在睡眠对象的头部附近。该设备通过利用传声器监测声音或利用流量计监测气流来监测对象的呼吸。在呼吸暂停发作时，通过从储器喷雾的该设备将释放适用于刺激上气道粘膜的化学组合物。这将诱发对象吸嗅和复苏。复苏将使呼吸、血压和心率正常化。储器中的化学组合物可以更换。这有利于再次充填，并且使得可以用其它组合物代替该化学组合物。替换不同的化学组合物用于防止因适应引起的应答丧失。该设备还可包括具有实现随机供应不同化学物质的几个储器。与此类似的设备还可以用于帮助防止婴儿突然死亡(SID)。这种方法的优点是，如果没有呼吸暂停发作就不进行处理。
实施例3
还有其它的使控制重要功能和引起复苏的失效脑干中枢再激活的方法。一个实例是电或机械刺激鼻唇部的穴位GV26。这可以通过附着于对象鼻下方的装置提供，以通过利用流量计检测气流来检测呼吸并在呼吸暂停发作期间刺激鼻下方的穴位GV26。
实施例4
另一实例是刺激耳廓上的穴位。准确定位这些穴位是困难的，但是一旦定位，则对这些穴位的刺激可导致与刺激鼻咽或鼻唇部相类似的反射效果。例如通过呼吸声监测对象的呼吸以及在呼吸暂停发作期间提供刺激的电子“耳套”会对对象有帮助。
应理解，上述实施例中提出的实施方案仅用于举例说明本发明，而无意于限制本发明的范围。
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Claims (28)

1.一种用于人的复苏设备，包括：
-用于检测多个参数值的多个传感器装置；
-用于存储预定函数和任选多个所测参数值的至少一个存储器装置；
-与所述传感器装置和所述存储器装置相连接的至少一个处理装置，其用于在所述预定函数中处理所述多个所测参数值；
-与所述处理装置相连接的多个应答装置，其用于提供作为经处理的所述多个参数值的函数的应答；
其特征在于，所述多个应答装置包括多个刺激装置，所述刺激装置设计为对人脑干的呼吸区域提供复苏刺激，优选从远离所述呼吸区域的位置处提供复苏刺激。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述传感器装置是肌肉活动传感器装置，例如心肌或膈肌活动传感器装置。
3.根据权利要求1～2所述的设备，其中所述传感器装置是呼吸活动传感器装置，例如流量、气体成分、压力、温度或声音传感器。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述传感器装置是脑活动传感器装置，包括读取来自咽、优选来自鼻咽的EEG信号的传感器装置。
5.根据权利要求1～4所述的设备，其中所述刺激装置设计为对咽、优选对口咽或鼻咽、更优选对鼻咽、最优选对一个或两个咽鼓管周围的鼻咽区域提供刺激。
6.根据权利要求1～4所述的设备，其中所述刺激装置设计为对鼻唇部、优选对穴位GV26提供刺激。
7.根据权利要求1～4所述的设备，其中所述刺激装置设计为对耳朵提供刺激，例如设计为用于刺激位于耳廓内表面上的穴位的刺激装置。
8.根据权利要求1～7所述的设备，其中所述刺激装置是电刺激装置。
9.根据权利要求1～7所述的设备，其中所述刺激装置是机械刺激装置。
10.根据权利要求1～5所述的设备，其中所述刺激装置是化学刺激装置。
11.根据权利要求10所述的设备，其中所述化学刺激装置包括用于喷射诱发复苏的化学品的喷雾装置。
12.根据权利要求1～11所述的设备，其中所述设备至少部分可植入、优选完全可植入人体内。
13.根据权利要求1～11所述的设备，其中所述设备适合于佩戴在人耳上。
14.一种用于向有需要的人对象提供复苏处理的方法，所述复苏处理包括使威胁生命的功能障碍逆转，所述方法包括：
-监测所述对象是否需要复苏或者消除或减轻功能障碍；
-对所述对象的脑干的呼吸区域提供复苏刺激，优选在远离所述呼吸区域的位置处提供复苏刺激；
-对支持其正常化的其它重要功能的调节机制施加继发效应。
15.根据权利要求14所述的方法，其中通过监测肌肉活动，例如心肌或膈肌的活动，来监测所述对象。
16.根据权利要求14～15所述的方法，其中通过监测呼吸活动，例如通过监测气流、气体成分、气体压力、气体温度或体温、或声音，来监测所述对象。
17.根据权利要求14～16所述的方法，其中通过监测脑活动来监测所述对象。
18.根据权利要求14～17所述的方法，其中通过刺激咽、优选口咽或鼻咽、更优选鼻咽、最优选一个或两个咽鼓管周围的鼻咽区域来提供复苏刺激。
19.根据权利要求14～18所述的方法，其中通过刺激鼻唇部、优选刺激穴位GV26来提供复苏刺激。
20.根据权利要求14～19所述的方法，其中通过刺激各自位于耳廓内表面上的穴位来提供复苏刺激。
21.根据权利要求14～20所述的方法，其中利用电刺激装置提供复苏刺激。
22.根据权利要求14～21所述的方法，其中利用机械刺激装置提供复苏刺激。
23.根据权利要求14～22所述的方法，其中利用化学刺激装置提供复苏刺激。
24.根据权利要求14～23所述的方法，其中所述化学刺激装置包括用于喷射诱发复苏的化学品的喷雾装置。
25.根据权利要求14～24所述的方法，其中使用根据权利要求1～13中任一项所述的设备。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述设备至少部分植入、优选完全植入人体内。
27.根据权利要求25所述的方法，其中所述设备适于佩戴在人的头上，例如佩戴在人耳上或者人鼻或人鼻唇部上。
28.根据权利要求14～27中任一项所述的方法，其中所述对象患有或易患以下病症中的一种或更多种：呼吸暂停例如中枢呼吸暂停或阻塞性呼吸暂停、严重打鼾、短暂性脑缺血发作(TIA)、晕厥、出血性休克(失血)、哮喘支气管痉挛、喉痉挛、呃逆、与帕金森氏病相关的震颤、癫痫发作、失神癫痫、偏头痛、低血压、交替性偏瘫、阿尔茨海默氏病、抑郁症、神经性厌食、贪食症、孤独症、精神疾病、睡眠性麻痹、失眠和昏迷状态。
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