CN102576386B - 用于处理吞咽困难的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

处理对象(12)的吞咽困难。吞咽困难的处理可以包括：将促进对象吞咽的提示提供给对象(12)，以及监控对象(12)对于提示的响应。可以在单个疗程和/或随着时间的推移分析对象(12)的吞咽功能，以评价对象(12)的总体进展。在治疗期间可以将加压的可吸入气体流提供给对象(12)的气道。加压的可吸入气体流可以消除与对象12的吞咽困难相关联的诸如气短的某些不适，并且还提供治疗以改善对象(12)的呼吸和吞咽的协调性。

Description

用于处理吞咽困难的系统和方法
技术领域
本发明涉及通过在与呼吸循环协调的时间点促进对象吞咽并随后监控对象对于吞咽的响应，来处理吞咽困难。
背景技术
吞咽困难是吞咽功能障碍。吞咽困难通常出现在具有神经性的、器官结构上的、和/或认知障碍的对象。对于吞咽困难的患者，生活质量会受到巨大的影响。例如，遭受吞咽困难的对象会受到慢性营养不良、脱水、发育不良、吸入性肺炎以及慢性肺病加剧的影响。
一般而言，对于吞咽困难的传统治疗包括饮食调整、如体位改变的补偿技术、如加强吞咽肌肉的练习的间接治疗以及如吞咽期间的练习的直接治疗。
发明内容
本发明的一个方面涉及配置为处理对象的吞咽困难的系统。在一个实施例中，该系统包括用户接口、传感器以及处理器。该用户接口配置为将信息传递给对象。该传感器配置为产生指示吞咽状况的输出信号。该处理器配置为执行计算机程序模块。该计算机程序模块包括吞咽提示模块和吞咽模块。该吞咽提示模块配置为控制用户接口，以将吞咽提示提供给所述对象，所述吞咽提示指示所述对象应尝试吞咽。该吞咽模块配置为确定所述对象对于由所述用户接口提供给所述对象的吞咽提示的响应，其中所述吞咽模块基于所述传感器的所述输出信号来确定所述对象的所述响应。
本发明的另一方面涉及处理对象的吞咽困难的方法。在一个实施例中，所述方法包括产生指示所述对象是否正在吞咽的输出信号；将吞咽提示提供给所述对象，所述吞咽提示指示所述对象应尝试吞咽；以及基于传感器的输出信号，确定所述对象对于提供给所述对象的所述吞咽提示的响应。
本发明的另一方面涉及配置为处理对象的吞咽困难的系统。在一个实施例中，该系统包括用于产生指示所述对象是否正在吞咽的输出信号的装置；用于将吞咽提示提供给所述对象的装置，所述吞咽提示指示所述对象应尝试吞咽；以及用于基于传感器的所述输出信号来确定所述对象对于提供给所述对象的所述吞咽提示的响应的装置。
参照附图，根据对以下描述和所附权利要求的理解，本发明的这些和其它目的、特征和特性，以及操作的方法、结构的相关元件的功能和部件的组合以及制造的经济性将变得更加明显，附图、以下描述以及所附权利要求构成本说明书的一部分，其中附图标记在不同的附图中表示相应的部件。在本发明的一个实施例中，按比例绘出在此所示的结构组件。然而，应当清楚地理解，附图仅用于说明和描述的目的，而并非限制本发明。另外，应当理解，在这里的任意一个实施例中所示出或描述的结构特征也能够用于其它实施例中。然而，应当清楚地理解，附图仅用于说明和描述的目的，而并非旨在对于本发明的限定。如在说明书和权利要求中所使用的，单数形式的“一”、“该”除非上下文清楚指示，否则包括多个指示物。
附图说明
图1示出根据本发明的一个或多个实施例的配置为处理对象的吞咽困难的系统；
图2示出当对象吞咽时，在对象气道的气流相对时间的曲线图；
图3示出当对象吞咽时，在对象气道的气流相对时间的曲线图；
图4示出当对象吞咽时，在对象气道的气流相对时间的曲线图；
图5示出根据本发明的一个或多个实施例，在治疗期间提供给对象气道的加压的可吸入气体流的压力相对时间的曲线图；
图6示出根据本发明的一个或多个实施例，在治疗期间提供给对象气道的加压的可吸入气体流的压力相对时间的曲线图。
具体实施方式
图1示出配置为处理对象12的吞咽困难的系统10。吞咽困难的处理可以包括将提示(cue)提供给对象12，该提示促使对象12吞咽，并且监控对象对于提示的响应。可以在单个疗程内和/或随着时间推移来分析对象12的吞咽功能，以评价对象12的总体进展。在治疗期间，系统10可以将加压的可吸入气体流提供给对象12的气道。加压的可吸入气体流可以消除与对象12的吞咽困难相关联的某些不适，例如由吞咽造成的气短。在一个实施例中，系统10包括一个或多个压力发生器14、电子存储器16、用户接口18、一个或多个气体参数传感器20、一个或多个吞咽传感器22、处理器24和/或其它组件。
在一个实施例中，压力发生器14配置为产生加压的可吸入气体流，以提供给对象12的气道。为了治疗的目的或其它目的，压力发生器14可以控制加压的可吸入气体流的一个或多个参数(例如，流速、压力、体积、湿度、温度、气体成分等等)。通过非限制性示例的方式，压力发生器14可以配置为控制加压的可吸入气体流的压力，以对于对象12的气道提供压力支持。压力发生器14可以包括正压发生器，例如在美国专利No.6,105,575中描述的设备，这里以其整体引用作为参考。
将加压的可吸入气体流经由对象接口26提供给对象12的气道。对象接口26配置为将由压力发生器14产生的加压的可吸入气体流传送给对象12的气道。因此，对象接口26包括导管28和接口器具30。导管将加压的可吸入气体流传递给接口器具30，并且接口器具30将加压的可吸入气体流提供给对象12的气道。接口器具30的一些示例可以包括例如鼻套管、鼻面罩、鼻/口面罩、整个面部的面罩或将气流传送给对象气道的其它接口器具。本发明并不限于这些示例，并且可以构思使用任意的对象接口将加压的可吸入气体流提供给对象12。
在一个实施例中，电子存储器16包括电存储信息的电子存储介质。电子存储器16的电子存储介质可以包括与系统10一体(即，基本上不可移除地)提供的系统存储器，和/或经由例如端口(例如USB端口、火线端口等)或驱动器(例如硬盘驱动器)可移除地连接到系统10的可移除存储器的其中之一或两者。电子存储器16可以包括一个或多个光学可读存储介质(例如，光盘等)、磁性可读存储介质(例如，磁带、磁性硬盘驱动器、软盘驱动器等)、基于电荷的存储介质(例如，EEPROM，RAM等)、固态存储介质(例如，闪存驱动器)和/或其它电子可读存储介质。电子存储器16可以存储软件算法、由处理器24确定的信息、经由用户接口18接收的信息、和/或使系统10能够正常运行的其它信息。电子存储器16可以(整体或部分)是系统10内的单独组件，或者电子存储器16可以(整体或部分)与系统10的一个或多个其它组件(例如，发生器14、用户接口18、处理器24等)一体提供。
用户接口18配置为在系统10和对象12之间提供接口，通过该接口，对象12可以将信息提供给系统10，并且从系统10接收信息。这使得统称为“信息”的数据、提示、结果和/或指令以及任何其它可通信的项目能够在对象12和一个或多个发生器14、电子存储器16和/或处理器24之间通信。适合于包含在用户接口18中的接口设备的示例包括小键盘、按钮、开关、键盘、旋钮、手柄、显示屏、触摸屏、扬声器、麦克风、指示灯、声音报警、打印机、触觉反馈设备和/或其它接口设备。在一个实施例中，用户接口18包括多个单独的接口。在一个实施例中，用户接口18包括至少一个与发生器14一体提供的接口。
应该理解，根据本发明也可以构思硬接线或无线的其它通信技术作为用户接口18。例如，本发明构思用户接口18可以与由电子存储器16提供的可移除存储接口集成。在该示例中，可以将来自可移除存储器(例如，智能卡、闪存驱动器、可移除驱动器等)的信息加载到系统10中，以使得一个或多个用户自定义系统10的实施方式。适合于作为用户接口18用于系统10的其它示例性输入设备和技术包括但并不限于，RS-232端口、RF链路、IR链路、调制解调器(电话、电缆或其它)。简而言之，根据本发明，可以构思任何用于与系统10通讯信息的技术作为用户接口18。
气体参数传感器20配置为产生一个或多个传递与加压的可吸入气体流的一个或多个参数相关的信息的输出信号。该一个或多个参数可以包括例如流速、体积、压力、成分(例如一个或多个组分的浓度)、湿度、温度、加速度、速度、声学、指示呼吸的参数的变化和/或其它气体参数中的一个或多个。气体参数传感器20可以包括直接测量这样参数的一个或多个传感器(例如，通过在压力发生器14或在对象接口26中流体与加压的可吸入气体流的流体通信)。气体参数传感器20可以包括产生与加压的可吸入气体流的一个或多个参数间接相关的输出信号的一个或多个传感器。例如，一个或多个气体参数传感器20可以基于压力发生器14的操作参数(例如阀门驱动器或电机电流、电压、旋转速度和/或其它操作参数)和/或其它传感器来产生输出。尽管气体参数传感器20所示为位于单一位置或与压力发生器14相邻，然而并不旨在限制于此。例如，气体参数传感器20可以包括设置在诸如压力发生器14内、导管28(或与导管28通信)内、接口器具30(或与接口器具30通信)内和/或其它位置的多个位置的传感器。
吞咽传感器22配置为产生一个或多个指示对象12的吞咽状况的输出信号。吞咽状况可以包括对象12是否正在吞咽和/或其它状况。通过非限制性示例的方式，吞咽传感器22可以包括安装在对象12颈部上或附近的一个或多个肌电(electromyographic)传感器、安装在对象12颈部上或附近的一个或多个麦克风、安装在对象12颈部上或附近的一个或多个振动探测器，和/或其它传感器。尽管在图1中吞咽传感器22所示为与气体参数传感器20分离，但是在一个实施例中，一些或全部吞咽传感器22均包含在气体参数传感器20中。因为吞咽造成对象12暂时暂停呼吸，由气体参数传感器20产生的输出信号可以提供关于对象12是否正在吞咽的指示(例如，出现暂时暂停呼吸)。
处理器24配置为在系统10中提供信息处理能力。因此，处理器24可以包括一个或多个数字处理器、模拟处理器、设计为处理信息的数字电路、设计为处理信息的模拟电路、状态机和/或用于电子处理信息的其它机构。尽管在图1中处理器24所示为单个实体，然而这仅用于示例目的。在一些实施方式中，处理器24可以包括多个处理单元。这些处理单元可以在物理上设置于同一设备内(例如，压力发生器14)，或者处理器24可以代表多个协调操作的设备的处理功能。
如图1中所示，处理器24可以配置为执行一个或多个计算机程序模块。该一个或多个计算机程序模块可以包括呼吸参数模块32、发生器控制模块34、吞咽提示模块36、吞咽响应模块38、行为表现(performance)评价模块40、治疗模块42和/或其他模块中的一个或多个。处理器24可以配置为通过软件；硬件；固件；软件、硬件和/或固件的某些组合；和/或用于配置关于处理器24的处理性能的其它机构，来执行模块32、34、36、38、40和/或42。
应该理解，尽管在图1中模块32、34、36、38、40和42所示为共同位于单个处理单元内，但是在处理器24包括多个处理单元的实施方式中，可以将模块32、34、36、38、40和42中的一个或多个远离其它模块设置。下面所描述的由不同模块32、34、36、38、40和/或42提供的功能描述用于说明的目的，而并非旨在限制，模块32、34、36、38、40和/或42中的一个或多个均可以提供多于或少于所描述的功能。例如，可以去除模块32、34、36、38、40和/或42中的一个或多个，并且其功能的一些或全部可以由模块32、34、36、38、40和/或42中的另外模块来提供。作为另一示例，处理器24可以配置为执行一个或多个附加模块，该附加模块可以执行以下来自模块32、34、36、38、40和/或42之一的一些或全部功能。
呼吸参数模块32配置为确定对象12呼吸的一个或多个呼吸参数。呼吸参数模块32基于由气体参数传感器20产生的输出信号，来确定对象12的呼吸的一个或多个呼吸参数。由呼吸参数模块32确定的一个或多个呼吸参数可以包括潮气量、高峰流量、呼吸速率、呼吸转换的时序(例如，从吸入到呼出，从呼出到吸入，和/或其它转换)、流动轮廓、流量限制和/或其它呼吸参数中的一个或多个。
发生器控制模块34配置为控制压力发生器14，以根据治疗模式调节加压的可吸入气体流的参数。一个这样模式的非限制性示例是连续气道正压通气(CPAP)。已经使用CPAP许多年，并且已经证实该CPAP有助于促进均匀呼吸。用于产生加压的可吸入气体流的另一模式是两级正气压模式(BIPRP)。在两级正气压模式中，将两级正气压(HI和LO)提供给患者。可以构思产生加压的可吸入气体流的其它模式。一般而言，控制HI和LO级的压力的时序，以使得在吸入期间将HI级的正气压提供给对象12(称为气道正压吸气或IPAP)，并在呼出期间将LO级压力提供给对象12(称为气道正压呼气或EPAP)。根据治疗模式调节加压的可吸入气体流的参数的时序可以由发生器控制模块34基于由呼吸参数模块32确定的一个或多个呼吸参数来确定。
应该理解，在一个或多个实施例中，可以在没有将加压的可吸入气体流提供给对象12的气道的情况下(例如，没有压力发生器14和/或发生器控制模块34)针对吞咽困难的对象12执行治疗。然而，在治疗期间提供加压的可吸入气体流可以促进对象12的呼吸。因为由吞咽造成的气短在遭受吞咽困难的对象中是普遍的，提供加压的可吸入气体流可以使对象12吞咽更加舒服，并且可以使对象12集中于吞咽而不是呼吸方面(例如肌肉控制、协调等)。提供加压的可吸入气体流可以延长呼气，这可以进一步促进对象12的正确吞咽(例如，下面所论述的)。
吞咽提示模块36配置为控制吞咽提示的产生，该吞咽提示提供给对象12，以指示对象12应该尝试吞咽。可以由用户接口18在吞咽提示模块36的控制下产生呼吸提示。在控制吞咽的产生中，吞咽提示模块36确定应该产生吞咽提示的时间点，并且在所确定的时间点开始产生吞咽提示。吞咽提示模块36基于由呼吸参数模块32确定的一个或多个呼吸参数和/或由吞咽响应模块38确定的吞咽参数，来确定应该产生吞咽提示的时间点。
具有吞咽困难的对象通常无法正确地协调吞咽与呼吸的时机，这会导致气短、误吸、咳嗽、窒息和/或其它影响。通过说明的方式，图2-4示出气流相对时间的曲线图，以表示吞咽对于正常对象(例如，没有遭受吞咽困难的对象)的呼吸的影响。具体来说，图2示出在呼气期间吞咽的正常对象如何暂停呼气去吞咽，并且随后在吸气开始之前重新开始呼气。图3示出在正常的对象中，发生在呼气后期的吞咽如何短于发生在呼气初期的吞咽(例如，图2中所示)，并且发生在呼气后期的吞咽如何在吸气开始之前仍然接着呼气的短暂的重新开始。图4示出对于正常的对象在吸气期间吞咽如何重置呼吸循环。
返回到图1，在一个实施例中，吞咽提示模块36配置为在对象12呼气的中间或附近启动吞咽提示。通过示例的方式，图5是加压的可吸入气体流的压力相对时间的曲线图。提供加压的可吸入气体流的压力作为接收治疗的对象的呼吸循环的指示。由此，以下针对图5讨论的原理将仍然适用于没有产生加压的可吸入气体流和/或没有将其提供给对象的实施例。图5的曲线图示出产生吞咽提示的三个呼吸循环44、46和48。应当理解，三个连续的呼吸循环的描绘是示例性的。如所示，图5中所示的三个呼吸循环可以实际上连续地发生，或在单个疗程中间隔分开和/或处于分开的疗程中。
在第一呼气循环44中，在第一时间点50产生吞咽提示。在第二呼气循环46中，在第二时间点52产生吞咽提示。在第三呼气循环48中，在第三时间点54产生吞咽提示。可以由与吞咽提示模块36相同或相似的吞咽提示模块，来确定时间点50、52和54和/或控制吞咽提示的产生。如图5中可看到的，时间点50、52和54被定时为与呼气或呼吸循环44、46和48中的确定点(例如，在患者压力下降到确定水平时的时间点)相一致。
对象对于在第一时间点50产生的吞咽提示的响应具有延迟(latency)的时段。对象经受的吞咽困难往往会增加对象对于吞咽提示响应的延迟。如图5中所看到的，该延迟会造成对于吞咽提示的吞咽响应延期到吸气将进行的阶段。
在第二呼气循环46中，调节加压的可吸入气体流的参数以增加呼气时间。例如，可以通过与发生器控制模块34(图1中所示)相同或相似的发生器控制模块来进行这样的调节。呼气时间的增加使得对象在第二呼吸循环46的吸气时段之前，完成对于第二时间点52的吞咽响应。
随着时间的推移，响应于由与系统10(图1中所示)相同或相似的系统提供给对象的治疗，第三呼吸循环48示出由对象做出的吞咽能力的改进。这些改进可以包括在第三时间点54接收吞咽提示时吞咽响应的延迟的减小。
返回到图1，吞咽响应模块38配置为确定对象12对于由系统10产生的吞咽提示的响应。这可以包括确定吞咽的开始、吞咽的结束、进行吞咽所需的时间量、对于相应吞咽提示的吞咽响应的延迟，和/或其它与响应于吞咽提示的吞咽相关的信息。吞咽响应模块38基于由吞咽传感器22产生的输出信号，来确定对象12对于吞咽提示的响应。
行为表现评价模块40配置为评价在由系统10执行治疗的期间，对象12的行为表现。这可以包括对象对于单个吞咽提示、一组吞咽提示、单个疗程和/或一组疗程的行为表现。由行为表现评价模块40执行的评价可以包括基于由吞咽响应模块38确定的吞咽响应来评估对象12对于吞咽的能力、评估随着时间的推移由系统10提供的治疗的效果，和/或其它评价。可以例如经由用户接口18，将行为表现评价模块40的一个或多个评价提供给对象12、护理者、治疗决策者和/或其它用户。
治疗模块42配置为设定由系统10针对对象12执行的治疗方式的一个或多个参数。该一个或多个参数可以包括例如提供给对象12的加压的可吸入气体流的一个或多个参数、相对于呼吸循环提供吞咽提示的时间点的时序、吞咽提示的频率、疗程的长度和/或其它参数。可以基于例如从对象12、护理者、治疗决策者和/或其它用户接收的控制输入，来确定该一个或多个参数中的至少一个。可以基于由行为表现评价模块40对于对象12的行为表现的评价，由治疗模块42自动地确定该一个或多个参数中的至少一个。
通过示例的方式，图6示出随着时间的推移可以做出一个参数的调整。具体来说，图6是时间相对加压的可吸入气体流的压力的曲线图，该曲线图示出随着时间的推移(例如，从疗程到疗程，或在单个疗程内)当对象的吞咽功能变得更强时该压力如何减小。
尽管为了说明的目的，基于当前所考虑的最实际的和较优选的实施例，已详细描述了本发明，然而应该理解，这样的详细的描述仅用于说明的目的，并且本发明并不限于所公开的实施例，而是相反，其旨在覆盖在所附权利要求的精神和范围内的所有修改和等同设置。例如，应当理解，本发明构思在尽可能的范围内，任意实施例的一个或多个特征可以与任意其它实施例的一个或多个特征组合。

Claims (12)

1.一种配置为处理对象的吞咽困难的系统，所述系统包括：
用户接口，配置为将信息传递给对象；
传感器，配置为产生指示所述对象是否正在吞咽的输出信号；
处理器，配置为执行计算机程序模块，所述计算机程序模块包括：
吞咽提示模块，配置为控制所述用户接口，以将指示所述对象应尝试吞咽的吞咽提示提供给所述对象；
吞咽模块，配置为确定所述对象对于由所述用户接口提供给所述对象的吞咽提示的响应，其中所述吞咽模块基于所述传感器的所述输出信号，来确定所述对象的所述响应，
其中，所述计算机程序模块还包括呼吸参数模块，所述呼吸参数模块配置为确定所述对象的所述呼吸的一个或多个呼吸参数，并且其中所述吞咽提示模块还配置为控制所述用户接口，以在基于由所述呼吸参数模块确定的所述一个或多个呼吸参数确定的时间点，将所述吞咽提示提供给所述对象。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器的所述输出信号传递与所述对象的呼吸相关的信息，并且其中，所述呼吸参数模块配置为基于所述传感器的所述输出信号来确定所述一个或多个呼吸参数。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述计算机程序模块还包括行为表现评价模块，所述行为表现评价模块配置为评价所述对象对于由所述用户接口提供给所述对象的所述吞咽提示的响应。
4.根据权利要求1所述的系统，还包括压力发生器，所述压力发生器配置为伴随由所述用户接口将吞咽提示提供给所述用户，产生加压的可吸入气体流，以提供给所述对象的气道。
5.一种处理对象的吞咽困难的方法，所述方法包括：
产生指示所述对象是否正在吞咽的输出信号；
将指示所述对象应尝试吞咽的吞咽提示提供给所述对象；
基于传感器的所述输出信号，确定所述对象对于提供给所述对象的所述吞咽提示的响应；以及
确定所述对象的呼吸的一个或多个呼吸参数，
其中，提供所述吞咽提示包括在基于所确定的一个或多个呼吸参数确定的时间点，将所述吞咽提示提供给所述对象。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述输出信号传递与所述对象的呼吸相关的信息，并且其中，确定所述一个或多个呼吸参数包括基于所述输出信号来确定所述一个或多个呼吸参数。
7.根据权利要求5所述的方法，还包括评价所述对象对于多个吞咽提示的所述响应。
8.根据权利要求5所述的方法，还包括伴随将所述吞咽提示提供给所述对象，产生加压的可吸入气体流，以提供给所述对象的气道。
9.一种配置为处理对象的吞咽困难的系统，所述系统包括：
用于产生指示所述对象是否正在吞咽的输出信号的装置；
用于将指示所述对象应尝试吞咽的吞咽提示提供给所述对象的装置；
用于基于传感器的所述输出信号来确定所述对象对于提供给所述对象的所述吞咽提示的响应的装置；以及
用于确定所述对象的呼吸的一个或多个呼吸参数的装置，
其中，用于提供所述吞咽提示的装置在基于所确定的一个或多个呼吸参数确定的时间点，将所述吞咽提示提供给所述对象。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述输出信号传递与所述对象的呼吸相关的信息，并且其中，用于确定所述一个或多个呼吸参数的装置基于所述输出信号来确定所述一个或多个呼吸参数。
11.根据权利要求9所述的系统，还包括用于评价所述对象对于多个吞咽提示的所述响应的装置。
12.根据权利要求9所述的系统，还包括伴随将所述吞咽提示提供给所述对象，用于产生加压的可吸入气体流，以提供给所述对象的气道的装置。
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