CN102014998A - 通过控制呼吸来调节血糖 - Google Patents

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Abstract

一种呼吸治疗设备(1)，其提供血糖监测，并基于检测到的血糖信息来进行呼吸控制。在一个实施例中，流发生器根据加压治疗控制方案如CPAP、APAP、双水平CPAP等、将压力高于大气压的可吸入气流提供给病人接口。检测器利用一个或多个用于感知生理信息的传感器来确定血糖状况指标。控制器(例如数字信号处理器)响应来自传感器的信号、控制对流发生器提供的可吸入气流的调整。所述调整由控制器基于检测到的血糖指标和/或所述血糖指标的改变而予以确定。

Description

通过控制呼吸来调节血糖
对有关申请的交叉引用
本申请要求以下在先申请的优先权：申请日为2008年3月5日、申请号为61/068,189、标题为“D-PAP——一种改进的、通过控制睡眠时的呼吸来调节夜间血糖的装置”的美国申请，并将该在先申请所公开的内容全文予以引用。
技术领域
本发明涉及一种改进的、用于通过控制睡眠时的呼吸来调节血糖、或者通过控制病人的呼吸来治疗糖尿病的装置、系统或者方法。
背景技术
糖尿病是一种以血液和尿液中的葡萄糖水平升高为特征的疾病。当血糖值异常——无论是高血糖还是低血糖——没有得到治疗时，病人会进入糖尿病昏迷。糖尿病昏迷的最常见原因是血糖过低。这是由于对与食物摄入和身体活动有关的胰岛素进行过度治疗引起的。研究表明，对于1型和2型糖尿病患者而言，严重低血糖的发生频率分别为每个病人每年发作约1.9和约2.6次，其中约50%在睡眠中发生。有证据表明，对低血糖发作的恐惧大大地影响了病人的恢复结果，例如血糖控制与管理、自我治疗的修改以及发作后对生活方式的侵害（参见文献Leiter et al. 2005, Canadian J. Diabetes; 29:186-192）。最近的研究表明，约30%的糖尿病患者还患有OSA（阻塞性呼吸睡眠暂停，参见文献Meslier et al, Eur. Resp. J., 22(l):156-160），并且新出现的数据表明用n- CPAP有效地治疗OSA可以大大提高葡萄糖代谢。
以前，对于糖尿病的治疗通常依赖于两点：调节病人的饮食、以限制葡萄糖或脂肪的摄入水平，和/或 对胰岛素或其它药剂进行监测及给药、以控制和调节病人体内的葡萄糖循环。
现有技术中已经公开了这样的系统：检测并向病人或临床医生报告由于葡萄糖代谢途径得不到调节而即将在病人体内发生的低血糖或高血糖事件。这样的系统如以下专利文献中所述：Cho等人的美国专利号为7,160,252、Burnes等人的美国专利号为7,027,871、Darkin等人的PCT专利申请公布号为WO/2007/093010的专利文献。
睡眠呼吸紊乱（Sleep-Disordered Breathing ，SDB）是一个一般用于形容睡眠呼吸暂停和低通气的术语。阻塞性睡眠呼吸暂停（Obstructive Sleep Apnea，OSA）是睡眠呼吸紊乱的一个例子。Sullivan发明了用经鼻持续气道正压通气法（Continuous Positive Airway Pressure，CPAP）来治疗OSA。参见Sullivan的美国专利4,944,310。用于CPAP治疗的设备通常包括：（i）正压气源，如伺服控制风机、流发生器、或者其它气道正压（positive airway pressure ，PAP）设备；（ii）空气输送管道；和（iii）病人接口，例如面具。所述病人接口通常通过头帽（包括，例如，一系列的松紧带）与病人相连。所述头帽的至少一部分与病人的皮肤相连，通常是戴在脸上。病人在睡觉时佩戴着所述设备。
一个基本的CPAP装置通常可以提供4-20cm水柱的固定压力。更高级的CPAP装置如ResMed's AUTOSET SPIRITTM可以监测病人的呼吸，测定呼吸波形，检测是否存在打鼾、呼吸暂停和呼吸不足，还可以调节治疗压力。Berthon- Jones等人的美国专利5,704,345详细描述了这些，其全部内容也在此予以引用。该专利中有些实施例用能够降低病人对低血糖和/或糖尿病相关事件的恐惧的方法和设备来提高病人的恢复结果。
发明内容
本发明可以提供一种呼吸治疗装置、系统或设备，其包括为病人提供呼吸治疗的流发生器。
本发明还提供如上段所述的设备、装置或系统，该设备、装置或系统还包括：一个或多个血糖状况检测器，用于检测病人的血糖状况；和控制器，用于响应所述一个或多个检测器的血糖状况信号、调节所述流发生器的呼吸治疗参数。
本发明还包括以上任意一段所述的设备、装置或系统，其中，血糖状况检测器基于以下各项中的任意一项或它们的结合来工作：（a）一次或多次呼吸检测，（b）一次或多次交感神经激活检测，以及（c）一次或多次周边灌注检测。
本发明可以提供以上任意一段所述的设备、装置或系统，其中，血糖状况检测器包括检测以下各项中的一个或多个：基于呼吸的血糖状况指标、基于交感神经激活的血糖状况指标和基于周边灌注的血糖状况指标。
本发明可以提供以上任意一段所述的设备、装置或系统，其中，所述设备、装置或系统还包括直接血糖检测器，以产生代表病人血糖水平的信号。
本发明可以提供以上任意一段所述的设备、装置或系统，其中，所述设备、装置或系统还包括直接血糖检测器，以产生代表病人血糖水平的信号；还包括控制器，用于响应所述检测器的血糖状况信号、调节所述流发生器的呼吸治疗参数。
本发明可以提供以上任意一段所述的设备、装置或系统，其中，所述设备、装置或系统记录直接血糖检测器测得的血糖数据和对病人进行一次或多次呼吸检测的数据、对病人状况进行一次或多次交感神经激活检测的数据以及对病人状况进行一次或多次周边灌注检测的数据。
本发明可以提供以上任意一段所述的设备、装置或系统，其中，所述设备、装置或系统记录直接血糖检测器测得的血糖数据和对病人进行一次或多次呼吸检测的数据、对病人状况进行一次或多次交感神经激活检测的数据以及对病人状况进行一次或多次周边灌注检测的数据；其中，利用公共测量时间记录测量结果。
本发明可以提供以上任意一段所述的设备、装置或系统，其中，所述流发生器的呼吸治疗参数为以下各项中的一项或多项：呼吸速率参数、呼吸波形参数、潮气量参数和呼气末压力参数。
本发明可以提供以上任意一段所述的设备、装置或系统，其中，所述血糖状况检测器包括一个或多个阈值，所述阈值根据对以下各项中两者之间关系的实证分析来确定：（a）一次或多次呼吸检测与血糖状况，（b）一次或多次交感神经激活检测与血糖状况，和/或（c）一次或多次周边灌注检测与血糖状况。
本发明可以提供以上任意一段所述的设备、装置或系统，其中，所述一次或多次呼吸检测包括以下检测中的一项或多项：打鼾、呼吸不足、流量限制、呼吸暂停、呼吸觉醒和/或与血氧不足有关的呼吸检测。
本发明的其它方面、特征和优点将在下文、权利要求书和附图中进行详细描述，权利要求书和附图是本申请所公开的内容的一部分，它们用示例的方式说明了本发明的原理。
附图说明
参看附图便于理解本发明的各个实施例，其中：
图1为根据本发明一个实施例的系统或装置的示意框图；
图2是将用作本发明一个实施例的一部分的示例性方法的流程图；
图3展示了用于本发明的呼吸治疗装置的一个实施例的控制器。
具体实施方式
睡眠呼吸障碍是与心血管、内分泌和新陈代谢相互作用的全身状况。特别地，睡眠呼吸暂停与糖耐量和胰岛素抵抗有关，且与2型糖尿病的发展成因果关系，并且还影响1型糖尿病。
睡眠呼吸暂停与再发性睡眠片断化和间歇性低氧血症有关，这可引起代谢紊乱。有研究表明，由睡眠呼吸暂停引起的睡眠片断化和低氧血症引起一连串事件：
1.脂肪细胞激活，以分泌瘦素、肿瘤坏死因子α（TNF- α）和白细胞介素-6（IL-6）。由脂肪组织产生的炎性细胞因子可能引起葡萄糖耐受不良并损害与高血压、心血管和脑血管疾病有关的脉管系统。
2.交感神经系统激活；这会直接影响肝葡萄糖生成，并间接影响会导致胰岛素抵抗的脂类分解和游离脂肪酸释放。
3.肾上腺激活，这会影响生长激素、儿茶酚胺和皮质醇的释放，而这些物质反过来又是葡萄糖代谢中的反调节激素，影响糖耐量和胰岛素抵抗。
血糖水平的严格监管是糖尿病管理和治理的主要目标，因为血糖水平监管不足是引起糖尿病并发症的主要原因，所述糖尿病并发症如周围神经病变、糖尿病视网膜病变及心脏病。白天的血糖水平通过直接监测血糖水平（手指针刺试验）、膳食计划、口服药物以及对某些病人进行胰岛素注射（胰岛素依赖型2型糖尿病）来精心管理。1型糖尿病则通过胰岛素注射进行常规管理。
夜间的血糖水平用目前的方法不易管理，会导致高血糖症（2型）或者低血糖症（胰岛素依赖型2型糖尿病），从而导致疾病和糖尿病并发症的发生。
常规的持续气道正压通气法（CPAP）治疗可以改善2型糖尿病中的胰岛素抵抗。本发明则可以进一步改进标准CPAP疗法，更直接地改善夜间血糖调控和改善胰岛素抵抗。
本发明的一个实施方式可包括：通过控制睡眠时呼吸来改善夜间血糖调控的装置、方法或系统。通常，该实施方式可参考用于呼吸治疗装置的控制器、实施所述方法和系统的算法。呼吸治疗装置可包括：CPAP呼吸机，APAP呼吸机，双极流发生器，送风机或其它用于将来自流发生器的可吸入气体的受控流提供给病人的呼吸系统的病人治疗装置。
在本发明的一个实施方式中，闭环疗法具有2个主要部件：
1．至少一个测量部件，和
2．驱动部件。
1．测量部件：
（a）基于呼吸的检测
在一些实施方式中，检测包括从呼吸流和/或压力信号中提取特征，所述呼吸流和/或压力信号与血糖水平的变化相关联、或者能够预测所述血糖水平的变化。可用配备有压力和/或流传感器的CPAP或者类似机器来测量呼吸流和压力。
呼吸特征可以包括，但不限于：打鼾、低通气、流量限制、呼吸暂停的测量，以及其它呼吸觉醒的测量（例如：与血氧不足有关的呼吸特征）。
针对这些特征与血糖水平和血糖动态之间的相关性或预测性来作出选择。利用传统的统计分析、模式识别或人工智能方法（包括人工神经网络）来凭经验确定这种关联性。这些可以指示血糖水平和/或血糖动态的呼吸特征能够用作基于呼吸的血糖状况检测器的一部分，所述检测器例如具有基于处理器的系统的软件或类似的基于电路的设计的检测器。
例如，一个或多个所述呼吸特征可被用作基于呼吸的血糖状况指标。可将所述呼吸特征指数（可以是测得的呼吸特征中的一个或多个指数）与一个或多个阈值相比较，所述阈值已用呼吸处理装置针对其与病人血糖水平的状况或变化的相关性进行校准或测试过。接着将所述指数与所述阈值的关系用作指标，以指示病人血糖状况的变化。可以监测和/或记录所述指标和/或所述变化，以向病人和/或临床医生通知这种变化。此外，还可用所述指标和/或所述变化来触发或控制基于控制算法的治疗的改变，所述控制算法例如在此详细讨论的算法。
（b）基于交感神经激活的检测
神经系统的交感神经激活与睡眠片断化和血氧不足相关联，并可导致葡萄糖生产的上升和胰岛素抵抗。交感神经激活可以非侵入地测得。例如，可以使用无创血糖监测器，如AiMedics公司制造的仪器。此外，也可使用高血糖和/或低血糖监测器，例如专利文献WO/2007/093010中述及的监测器。其它合适的仪器可以是BodyMedia, Inc.公司制造的SenseWearTM牌仪器或类似仪器，这些仪器测量或监测交感神经激活。
优选地或者替代性地，除了呼吸参数，所述测量方法可以包括从交感神经激活的测量中获得特征数据，例如，皮电反应、皮肤温度和心率的数据，这些与血糖水平的变化相关联。
优选地，由于与血糖水平和血糖动态的相关或预测关联性，所述交感神经激活特征被选择。上述关联性可用传统的统计分析、模式识别或人工智能方法来凭经验确定。这些基于交感神经激活的测量，其可以指示出血糖水平和/或血糖动态，可被用作基于交感神经激活的血糖状况检测器的一部分，所述检测器例如具有基于处理器的系统的软件的检测器。
例如，所述一个或多个交感神经激活特征可被用作基于交感神经激活的血糖状况指标，类似前面讨论的所述基于呼吸的血糖状况指标，且可能基于凭经验确定的阈值。此外，这些指标可以与所述基于呼吸的指标结合起来，以提供进一步的血糖状况指标。这些也可以被监测和/或记录，并被用来触发或控制变化以进行治疗。
（c）基于周边灌注的检测
糖尿病与受损的周边灌注例如糖尿病足相关联。对灌注的影响可以通过分析氧（用血氧定量法测量）和经皮二氧化碳的周边灌注测量的形态改变来予以检测。因此，除了呼吸参数和交感神经激活的测量之外，或者替代性地，所述测量方法可以包括从对周边灌注的测量（例如血氧定量法和CO2总量（TCO2））中获取特征数据，这些特征数据与血糖水平的变化有关或能够预测所述变化。
优选地，根据其与血糖水平和血糖动态的相关或预测关联性来选择所述灌注特征。所述关联性可以用传统的统计分析、模式识别或人工智能方法来凭经验确定。
所述呼吸、交感神经激活和灌注特征可以单独使用，也可以结合起来使用。
这些可以指示血糖水平和/或血糖动态的基于周边灌注的测量，可被用实施为基于周边灌注的血糖状况检测器的一部分，所述检测器例如具有基于处理器的系统的软件或类似的基于电路的设计的检测器。例如，一个或多个周边灌注特征可被用作基于周边灌注的血糖状况指标，类似前面描述的基于呼吸的血糖状况指标，且可以以凭经验确定的阈值为基础。此外，这些指标可以与所述基于呼吸的血糖状况指标和/或所述基于交感神经激活的血糖状况指标相结合，以提供进一步的血糖状况指标。这些也可以被监测和/或记录，并用来触发或控制变化以进行治疗。
（d）直接血糖检测
作为选择地，或者与前述任何一种检测器相结合，所述测量部件可包括血糖监测器，该血糖监测器可以更直接地测量血糖水平，例如经由皮下或其它半侵入传感器来监测血糖水平的装置。这种检测器可以提供代表血糖水平或状况的输出数据信号，该输出数据信号可被提供给控制系统或呼吸治疗装置，这在此将予以详细讨论。此外，这些输出信号可被输入到公共监测器或数据分析系统中，所述公共监测器或数据分析系统也接收来自一个或多个前述检测器的数据，并将来自不同检测器的相关数据予以比较和/或校准一个或多个信号或针对特定病人的特定检测器的检测输出和/或确定与前述检测器所测得的数据相关联的阈值。因此，所述分析系统可以在共同的时间尺度或共同的时间上记录或许可记录来自所述监测器和检测器的数据，以便比较这些数据。
2．驱动部件
许多激素直接影响呼吸动态。颈动脉体对呼吸控制有直接作用，且有可能影响葡萄糖代谢。
所述驱动方法通过控制呼吸治疗装置来调节呼吸，所述呼吸治疗装置可以在来自上述检测器和指标中的一个或多个、或者它们的任意组合的输出数据的基础上，通过激素与呼吸之间的关系来间接地调节血糖水平。
所述呼吸治疗装置的呼吸驱动参数可被改变为包括、但不限于：呼吸速率、呼吸波形、潮气量和呼气末压力。
特定驱动参数调节与对血糖水平的影响之间的关系可凭经验确定。
例如，在来自上述一个或多个指标的任意组合的、检测到的状况变化的基础上，呼吸治疗装置可以提升呼吸驱动参数，例如提升潮气量或者提升呼气末压力。由呼吸治疗装置实施的治疗改变可能以闭环控制方式进行、以将所述指标保持在理想水平或保持在所述理想水平之内。可选地，所述治疗改变可以以开环方式进行，例如，基于所述检测器的输出而实施限时的预定治疗反应，比如对治疗控制参数进行一系列改变、以用于一个疗程（例如一个晚上的睡眠疗程）的其余部分。
可选地，也可用传统的、与所治疗的呼吸状况（例如睡眠呼吸障碍）相关联的治疗控制方案来控制所述呼吸治疗装置。
在另一个实施方式中，用呼吸治疗装置进行的闭环控制可将夜间血糖水平的调节实施于2型糖尿病，从而可以响应呼吸和/或交感神经激活和/或周边灌注特征的任意组合的测量结果、通过改变CPAP呼吸机传送的呼吸驱动来提高调节水平，所述呼吸和/或交感神经激活和/或周边灌注特征与血糖监控不足相关联（有关或可预测或以其它方式指示血糖监控不足）。
所述方法不限于在存在轻度至重度OSA(阻塞性呼吸睡眠暂停)的条件下使用，还可用于调节夜间血糖水平，该夜间血糖水平与睡眠呼吸障碍、打鼾或不存在睡眠呼吸障碍的亚临床迹象相关联。
所述方法可以容易地适用于或延伸至1型糖尿病和其它内分泌和代谢性疾病，比如瘦素抵抗。
虽然本发明已经结合特定实施方式加以描述，但应当理解这些实施方式只是示范性的描述了本发明的原理和应用。可以对示范性的实施方式进行许多修改，这些都没有脱离本发明的精神和范围。
通过进一步的实施例，上述实施方式可涉及上面任何一段所述的设备、装置、方法或系统，其中，所述设备、装置或系统还被配置为CPAP呼吸机、APAP呼吸机、双极流发生器和/或送风机。
所述实施方式还可涉及上面任何一段所述的设备、装置或系统，其中，所述设备、装置或系统通过用流发生器控制呼吸疗法的改变来实施夜间血糖水平的闭环控制调节。
所述实施方式还涉及前面任意一段所述的治疗病人和/或测量病人状况的方法。
更多的实施方式
本发明的进一步的实施方式如图1和2所示。图1是展示本发明的系统或装置的示例性组成部分的框图。所述系统或装置可以选择性地实施图2的方法。
在图1中，气道正压装置或CPAP装置包括：CPAP控制器1（例如，具有存储装置和软件、以实施控制方法或算法的控制电路和/或微处理器）和CPAP驱动单元2。优选地，所述CPAP与病人相连，并将提供PAP，以在糖尿病治疗中治疗OSA和调节血糖。优选地，所述治疗在病人的正常睡眠期提供。当本实施方式用于控制和使用CPAP时，其它形式的机械通气可以使用相同或类似的控制方法、系统或装置。所述控制器可以选择性地作为上述的血糖状况检测器，或者作为所述检测器的一部分。
所述CPAP驱动2包括：与风机或空气流发生器（未图示）相通的面罩组件（未图示）。所述风机由CPAP控制器1操控，所述CPAP控制器1发送控制信号给所述CPAP驱动单元2，使压力、速度和/或流设定值等符合要求，以提供适于特定情况的最佳支持。
优选地，所述CPAP驱动单元2还可包括流和/或压力传感器，所述流和/或压力传感器位于气道内，根据其位置和设置，用于检测风机或面罩组件内的气流或压力。这种流和/或压力数据被电子传送至CPAP控制器1。
所述CPAP控制器1可以将所述流和/或压力传感器用作与病人当前健康状况有关的特定生理数据的模拟，所述健康状况例如前面关于血糖状况指标的讨论。
此外，所述CPAP控制器还可与至少一个外部医疗传感器3电连接。这些外部医疗传感器3可以非侵入性地检测病人的生理数据，并可包括与皮肤检测电势、非侵入性测氧法或葡萄糖水平检测、心率、呼吸有关的具体数据和多种其它形式的外部可获得数据。所述外部医疗传感器测得的数据被传送或发送给所述CPAP控制器。因此，所述外部医疗传感器可以选择性地用作前述的血糖状况检测器，或者用作所述检测器的一部分。
植入式或内部医疗传感器4也可用于当前实施方式中。优选地，所述植入式医疗传感器可将生理数据和信息传送给CPAP控制器1。该信息可以按照与所述外部医疗传感器4所提供信息的相似的方式使用。使用植入式医疗传感器4的其中一个好处是可以实现直接葡萄糖水平监测，且获得的生理数据可以直接传送给CPAP控制器1。因此，所述内部医疗传感器可以选择性地用作前述的血糖状况检测器，或者用作所述检测器的一部分。
优选地，所述CPAP控制器可以选择性地连接至计算机（如服务器计算机）或通信网络如因特网5。这种连接使得生理数据可被传送或记录在计算机系统而不是控制器1上。优选地，在紧急情况或日常维护或病人检查时，这种数据可以通过因特网直接发送给临床医生或医务人员。优选地，通过服务器或因特网5进行的远程连接使得临床医生可以在离病人相对较远的远程位置更新CPAP控制器1的设置，或者修改或改变控制参数或阈值。同时临床医生还可以通过服务器发送给自己的SMS信号或电子邮件而在远程注意到存在的问题。因此，外部计算机系统可以选择性地作为前述血糖状况检测器，或者作为所述检测器的一部分。 
优选地，图1中各模块之间的所有电连接可以是无线的。这种类型的传输可以采用标准的无线协议，另外还可对几种无线协议进行额外的加密处理，以提供安全且无差错的传输。对于植入式医疗传感器4或服务器/因特网连接5而言，数据的无线传输是优选的传输手段。
图3示例性地展示了用于所述呼吸治疗装置的一个实施方式的控制器301。图3的控制器301通常包括一个或多个处理器308，例如数字处理器和/或专用集成电路（application specific integrated circuit，ASIC）。控制器301还可包括电路，该电路包括输出显示接口310、用户输入接口312、通信接口314、传感器接口316和流发生器驱动接口318。在该实施例中，控制器301还包括用于控制器操作的存储器320或数据存储电路。因此，所述处理器通常被设置为实施特定的控制方法，如在此详述的算法。例如，所述存储器可包括一个或多个呼吸治疗方案的处理器控制指令322，还可包括用于基于生理传感器数据确定或计算血糖状况指标、并检测血糖事件的处理器控制指令324。所述存储器还可包括用于基于检测到的事件和指标发出警报的处理器控制指令326。类似地，所述存储器还可包括用于基于检测到的指标和事件改变流发生器的控制的处理器控制指令328。为达到这些目的，所述存储器还可包括由处理器确定的历史上检测到的指标和事件330。所述存储器还可包括存储的治疗参数332。
图2展示了CPAP控制器1关于本发明该实施方式所用的方法可能采用的步骤流程图。
图2所示的步骤用于控制器从远程传感器处接收生理信号或数据。接着所述控制器对这些数据进行处理，并确定血糖状况指标，如通过计算来自所述生理数据的病人血糖水平来确定所述血糖状况指标。
接着所述控制器将测得或计算出的血糖水平与预定的标准阈值进行比较。通常，最小或较小的阈值可以是约2~3.5mmol/L。较大或最大的阈值可以是约5.6~9mmol/L。作为选择地，或附加性地，可将目前计算出的血糖水平与一个或多个以前计算出的血糖水平或其平均值进行比较，其中，所述以前计算出的（病人的）血糖水平是由所述装置在该疗程的早期确定的，或者是在前面的疗程中确定的。类似地，还可处理其它血糖状况指标并将其与标准的和/或以前确定/计算的阈值进行比较。
如果测得或计算出的血糖值高于最大阈值，则所述控制器可以确定测量时正在发生高血糖事件。作为选择地，或附加性地，如果目前计算的血糖水平相对于以前确定的血糖水平有了大于预定量的改变，例如有很大上升，则可能检测为高血糖事件正在发生。可以选择性地对其它血糖状况指标和相关的标准和/或以前计算出的阈值进行类似的评估。
如果测得或计算出的血糖值低于最小阈值，则所述控制器可以确定测量时正在发生低血糖事件。作为选择地，或附加性地，如果目前计算的血糖水平相对于以前确定的血糖水平有了大于预定量的改变，例如有很大的下降，则可能检测为低血糖事件正在发生。可以选择性地对其它血糖状况指标和相关的标准和/或以前计算出的阈值进行类似的评估。
根据图2所示的方法，接着所述控制器可以通过改变发送给CPAP驱动单元的控制信号来改变流发生器的加压治疗控制方案。例如，治疗方案的这种改变可能使所述流发生器中断持续气道正压治疗方案（例如这样的方案：其中压力被控制为在病人的整个呼吸周期中保持不变），并开始控制改变病人呼吸周期中的压力，其中压力改变的方式为更加紧密地模拟呼吸周期，以为病人提供支持（例如双水平压力变化或平稳的压力波形）。另外，通过将控制器确定的通气测量结果与通气目标进行比较后，受控的治疗方案改变可能导致所述装置开始控制所述流发生器，以满足通气目标，例如一分钟通气。选择性地，所述控制器可以基于任何检测到的事件来改变当前治疗方案的流或压力治疗参数，例如通过将压力设定值、流设定值、通气目标等增大或减小合适的量。
选择性地，所述控制器可以在检测Kussmaul呼吸事件的基础上、调整由流发生器提供的治疗参数以治疗Kussmaul呼吸。例如，如果测得病人通气和/或呼吸速率相对于一组与Kussmaul呼吸相关联的阈值而改变（即：检测出病人在经历最初的浅快呼吸之后，继之以深的、缓慢且困难的呼吸），则会触发治疗参数的改变。
如果基于任意一项或多项血糖状况指标检测出低血糖或高血糖事件，所述控制器可能选择性地发出警报。报警器可以是与所述控制器相连的听觉和/或视觉报警器（例如扬声器和/或灯、LED或显示器）。同时，所述报警器还可以通过电子装置发送消息给远处的临床医生，所述电子装置通过所述控制器的通信装置与临床医生通信。
如果既没有检测到低血糖事件也没有检测到高血糖事件，则所述控制器将根据治疗OSA的标准治疗方案继续提供PAP。优选地，图2流程图的方法可以以闭环方式重复。选择性地，如果一段时间内都没有检测到上述事件，则治疗方案将会改回到检测出低血糖或高血糖事件之前所采用的治疗方案。
选择性地，图2所示的闭环控制方法可以以预定的时间间隔进行，所述时间间隔可以变化，以适应被治疗的病人的特殊情况。选择性地，所述方法可以不断地循环。
在一些实施方式中，所述控制器控制所述CPAP驱动单元，以使流发生器将病人的呼吸调节到正常。所述控制器根据当前检测到或计算出的病人血糖水平、通过逐步调整流发生器或CPAP驱动所产生的流的流速来达到上述目的。例如，血糖水平或血糖状况指标改变预定量可作为进入改变至目标通气参数的步骤的条件。对于每个检测到的这种血糖指标的改变，都可对通气目标作进一步的调整。类似地，基于血糖指标的改变，可对步骤进行改变以触发和循环那些参数（例如开始提供吸气或呼气压力等）。
再举个例子，当改变血糖状况指标例如基于交感神经激活的血糖状况指标时，可将呼吸治疗参数调整为所述改变的连续函数。例如，在控制目标通气参数的调整时，可将所述目标通气参数设置为所述血糖状况指标的比例函数（比如正比例函数或反比例函数）。在一个这样的实施方式中，所述目标通气参数可以计算为所述血糖状况指标的倍数【例如：目标通气=（BGI*1/X）或（BGI*X），其中BGI为计算出的血糖状况指标，而X为根据被控制的通气测量结果确定的调整系数】。
此外，所述控制器可用于在Kussmaul呼吸发生之前先治疗它。例如，可以分析病人通气和/或呼吸速率相对于一组与Kussmaul呼吸（即：检测出病人在经历最初的浅快呼吸）的发作相关联的阈值改变的测量结果。这组情况单独或者连同检测到的计算血糖水平或血糖状况指标的改变一起，可认为Kussmaul呼吸发作了。检测到这种情况可以执行或触发呼吸治疗参数的改变（例如提高目标通气）或者由所述装置控制和发送的方案的改变（例如从持续气道内正压通气方案改为目标通气方案）。
选择性地，在有些实施方式中，所述植入式医疗传感器可包括一个或多个真皮传感器，所述真皮传感器植入或封入病人接口内，使得这些传感器可以再病人接口的使用过程中接触到病人的皮肤层。在这种接触的基础上，所述传感器就能够测量生理数据，这些生理数据可用于计算病人的血糖水平或者更进一步地可用于计算血糖状况指标。合适的真皮传感器的例子可以是真皮贴片传感器或透皮监测器如“Abbott FreeStyle Navigator”，这种“Abbott FreeStyle Navigator”是一种连续血糖监测系统。
此外，在一些实施方式中，化学传感器可被整体地或选择性地粘附至所述用户接口。所述化学传感器可以检测病人呼吸中产生的化学物质，这些化学物质可能可以指示低血糖或高血糖。这些传感器可包括能够检测病人经历异常血糖水平事件时其呼吸中产生或释放出的酮体或其它化学物质的传感器。
虽然已经结合最实用和较优选的实施方式对本发明进行了详细描述，但应当理解，本发明不限于这些公开的实施方式，相反地，本发明应该覆盖其精神范围内的各种不同修改和等同设置。同样，各个不同实施方式，例如一个实施方式的各个不同方面，可以与其它实施方式的各个不同方面结合起来，以得到其它的实施方式。
另外，以上描述的各个实施例可以与其它的实施例结合起来实施，例如，一个实施方式的方面可以与另一实施方式的方面结合，以获得另外的实施方式。此外，当本发明具有应用于患OSA和糖尿病的病人的特定实施方式时，最好是患有其它疾病（例如充血性心力衰竭、病态肥胖、中风、减肥手术等）的病人也能从以上教导中得到好处。另外，上述教导适用于病人和非医疗应用中的非病人。

Claims (35)

1.用于治疗睡眠呼吸障碍和糖尿病的装置，包括：至少一个传感器，所述传感器检测生理信号并将生理信号传送给控制器；所述控制器控制流发生器、以将流速为第一流速的加压气体提供给病人，其中，所述控制器适于根据接收到的生理信号确定血糖水平，然后基于确定的血糖水平调整所述流速。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述控制器将所述确定的血糖水平与一个或多个阈值进行比较。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述一个或多个阈值包括最小阈值和最大阈值。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述最小阈值为约2~3.5mmol/L。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述最大阈值为约5.6~9mmol/L。
6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：当血糖水平低于所述最小阈值或高于所述最大阈值时，所述控制器激活报警器。
7.用于治疗睡眠呼吸障碍的装置，其特征在于：所述装置包括病人接口、由控制器操纵的流发生器、以及至少一个与控制器相连的传感器，其中，所述控制器根据检测到的病人的呼吸模式确定血糖水平。
8.在呼吸治疗装置的控制器中用于治疗睡眠呼吸障碍和糖尿病的方法，所述方法包括：感知生理信号；根据生理信号确定血糖水平，并基于所述血糖水平调整流发生器的控制参数、以提供加压气体。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：相对于最小阈值和最大阈值，对确定的血糖水平进行分析。
10.一种呼吸治疗设备，包括：
流发生器，该流发生器将压力大于大气压的可吸入气流提供给病人接口；
具有至少一个传感器的检测器，该检测器用于确定血糖状况指标；
控制器，该控制器基于确定的所述血糖状况指标来调整所述流发生器的可吸入气流。
11.根据权利要求10所述的呼吸治疗设备，其特征在于：所述血糖状况指标为基于呼吸的血糖状况指标。
12.根据权利要求10所述的呼吸治疗设备，其特征在于：所述血糖状况指标为基于交感神经激活的血糖状况指标。
13.根据权利要求10所述的呼吸治疗设备，其特征在于：所述血糖状况指标为直接血糖水平。
14.根据权利要求10所述的呼吸治疗设备，其特征在于：控制器基于血糖状况指标而对流发生器的可吸入气流进行的调整包括加压治疗控制方案的改变。
15.根据权利要求14所述的呼吸治疗设备，其特征在于：控制器的加压治疗控制方案的改变包括启动通气控制以满足目标通气。
16.根据权利要求15所述的呼吸治疗设备，其特征在于：所述控制器设置有控制所述可吸入气流、以在整个呼吸周期中保持几乎不变的压力水平的方案。
17.根据权利要求10所述的呼吸治疗设备，其特征在于：所述控制器设置有控制所述可吸入气流、以在呼吸周期中改变压力的方案。
18.根据权利要求10所述的呼吸治疗设备，其特征在于：还包括Kussmaul呼吸模式检测器。
19.根据权利要求10所述的呼吸治疗设备，其特征在于：控制器基于检测到的血糖指标而进行的调整包括增大通气控制参数。
20.根据权利要求10所述的呼吸治疗设备，其特征在于：控制器基于检测到的血糖指标而进行的调整包括减小通气控制参数。
21.一种呼吸治疗设备，包括：
流发生装置，该流发生装置用于将压力大于大气压的可吸入气流提供给病人接口；
检测装置，该检测装置用于确定血糖状况指标；
处理装置，该处理装置用于基于检测到的血糖状况指标而调整所述流发生装置的所述可吸入气流。
22.根据权利要求21所述的呼吸治疗设备，其特征在于：所述血糖状况指标为基于呼吸的血糖状况指标。
23.根据权利要求21所述的呼吸治疗设备，其特征在于：所述血糖状况指标为基于交感神经激活的血糖状况指标。
24.根据权利要求21所述的呼吸治疗设备，其特征在于：所述血糖状况指标为直接血糖水平。
25.根据权利要求21所述的呼吸治疗设备，其特征在于：控制器基于血糖状况指标而对流发生器的可吸入气流进行的调整包括加压治疗控制方案的改变。
26.根据权利要求14所述的呼吸治疗设备，其特征在于：控制器的加压治疗控制方案的改变包括启动通气控制以满足目标通气。
27.根据权利要求15所述的呼吸治疗设备，其特征在于：所述控制器设置有控制所述可吸入气流、以在整个呼吸周期中保持几乎不变的压力水平的方案。
28.根据权利要求10所述的呼吸治疗设备，其特征在于：所述控制器设置有控制所述可吸入气流、以在呼吸周期中改变压力的方案。
29.根据权利要求10所述的呼吸治疗设备，其特征在于：还包括Kussmaul呼吸模式检测器。
30.根据权利要求10所述的呼吸治疗设备，其特征在于：控制器基于检测到的血糖指标而进行的调整包括增大通气控制参数。
31.根据权利要求10所述的呼吸治疗设备，其特征在于：控制器基于检测到的血糖指标而进行的调整包括减小通气控制参数。
32.一种气道正压呼吸治疗设备，包括：
流发生器，该流发生器包括风机和伺服电机，所述流发生器用于将压力高于大气压的可吸入气流提供给病人接口；
传感器装置，该传感器装置包括至少一个非侵入性高血糖/低血糖监测器、血氧定量计、皮下或半侵入性血糖监测器，所述传感器装置产生至少代表一项或多项生理特性的信号；
处理器，该处理器接收来自所述传感器装置的信号、并控制所述流发生器，所述处理器被编程为具有处理器控制指令，该处理器控制指令包括：
控制血糖状况指标的确定，以及
控制基于检测到的血糖指标而对用于流发生器的可吸入气流的设置所进行的调整。
33.根据权利要求32所述的呼吸治疗设备，其特征在于：所述血糖状况指标为基于呼吸的血糖状况指标。
34.根据权利要求32所述的呼吸治疗设备，其特征在于：所述血糖状况指标为基于交感神经激活的血糖状况指标。
35.根据权利要求32所述的呼吸治疗设备，其特征在于：所述血糖状况指标为直接血糖水平。
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