CN103282072A - 用于对受试者吹气排气的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于控制受试者的机器诱导的呼气气流的系统，所述受试者具有气道，所述系统包括：压力生成器（140），其被配置为生成加压能呼吸气体流，所述加压能呼吸气体流用于向所述受试者的所述气道传送；以及一个或多个处理器（110），其被配置为运行计算机程序模块，所述计算机程序模块包括：控制模块（170），其被配置为控制所述压力生成器；度量确定模块（154），其被配置为确定所述受试者在呼气过程中的流量度量的值；流量分析模块（156），其被配置为将所述流量度量的所确定的值与所述流量度量的目标水平进行比较；以及调节模块（160），其被配置为调节排气压力的一个或多个。

Description

用于对受试者吹气排气的系统和方法

相关申请的交叉引用

本专利申请根据35U.S.C.§119（e）要求享有2010年12月21日提交的美国临时申请No.61/425392的优先权，在此通过引用将其并入本文。

技术领域

本发明涉及受试者的吹气排气，在所述吹气排气过程中控制峰值呼气流动速率。

背景技术

咳嗽，也已知为“气道清理”，是大多数人日常生活的正常功能。吸入空气被缓慢地吸入（<1LPS）。然后，声门关闭并且呼气肌收缩，增大声门下压力。为了开始咳嗽，声门打开并且初始气流为气管中减压的空气。肺部继续以大致为4LPS的速率排空，直到肺部充分减压。

一些人由于损伤、疾病、或者甚至胸部外科手术，发现其难以或不可能靠他们自身有效地咳嗽。针对这些人，医嘱要求辅助的或人工的气道清理。

人工气道清理能够经由许多方法实现。一种这样的方法采用机械吹气排气机（MI-E）的使用。MI-E是这样的医学装置：其将气道正压传送通过口、鼻或气管造口，渐渐地将肺部填充到最大容量（吹气）。其然后非常突然地逆转压力，这生成爆发性的呼气流，从而模拟咳嗽（排气）。

在常规系统中，确定针对具体患者的初始（优化）设置能够是不精确和/或不准确的。每位患者都具有他们独特的呼气特性（例如气道阻力、肺顺应性、患者努力，等），这些特性能够随着他们所遭受的病况的进程而改变。通常，通过反复试验，并且同时依靠以往经验，内科医生得到可能是或可能不是最佳的设置。常规系统不可以提供已达到可接受设置的确认。

发明内容

因此，本发明的目标是提供一种克服常规排气方法的缺点的排气方法。根据本发明的一个实施例，通过提供一种用于控制具有气道的受试者的机器诱导的呼气气流的方法，实现了该目标。在一个实施例中，所述方法包括生成加压能呼吸气体流，所述加压能呼吸气体流用于以在转换时间之前的吹气压力水平向受试者的所述气道传送；基于一个或多个吹气参数识别所述转换时间；响应于对所述转换时间的识别，使所述加压能呼吸气体流的压力在吹气排气转换过程中降低到排气压力水平；确定所述受试者在呼气过程中的流量度量的值，其中所述流量度量的值指示排气过程中流出所述受试者的肺部的气体流的量；将所述流量度量的所确定的值与所述流量度量的目标水平进行比较，所述流量度量的目标水平对应于流出所述受试者的肺部的气体的目标流动速率；基于所述流量度量的所确定的值与所述流量度量的所述目标水平的比较，调节下述中的一个或多个：排气压力、一个或多个吹气参数、或所述吹气排气转换的一个或多个参数；以及在随后的呼吸过程中实施所调节的排气压力、所调节的一个或多个吹气参数、和/或所调节的所述吹气排气转换的一个或多个参数。

本公开的另一方面涉及一种用于控制受试者的机器诱导的呼气气流的系统，所述受试者具有气道。在一个实施例中，所述系统包括压力生成器以及一个或多个处理器。所述压力生成器被配置为生成加压能呼吸气体流，所述加压能呼吸气体流用于向所述受试者的所述气道传送。所述一个或多个处理器被配置为运行计算机程序模块，所述计算机程序模块包括控制模块、度量确定模块、流量分析模块以及调节模块。所述控制模块被配置为控制所述压力生成器，使得在转换时间之前的所述受试者的所述气道处的所述加压能呼吸气体流的压力处于吹气压力水平，并且从而响应于所述转换时间，将所述受试者的所述气道处的所述加压能呼吸气体流的压力水平在吹气排气转换过程中降低到排气压力水平，所述控制模块被配置为基于一个或多个吹气参数识别所述转换时间。所述度量确定模块被配置为确定所述受试者在呼气过程中的流量度量的值，其中，所述流量度量指示排气过程中流出所述受试者的肺部的流量。所述流量分析模块被配置为将所述流量度量的所确定的值与所述流量度量的目标水平进行比较。所述调节模块被配置为基于由所述流量分析模块对所述流量度量的所确定的值与所述流量度量的所述目标水平进行的比较，调节下述中的一个或多个：排气压力、一个或多个吹气参数、或所述吹气排气转换的一个或多个参数。

本公开的另一方面涉及一种被配置为控制受试者的机器诱导的呼气气流的系统，所述受试者具有气道。在一个实施例中，所述系统包括用于生成加压能呼吸气体流的器件，所述加压能呼吸气体流用于以在转换时间之前的吹气压力水平向受试者的所述气道传送；用于基于一个或多个吹气参数识别所述转换时间的器件；用于响应于对所述转换时间的识别，在吹气排气转换过程中将所述加压能呼吸气体流的压力降低到排气压力水平，在所述转换时间之后将所述加压能呼吸气体流的压力降低到第二压力水平，以启动所述受试者的呼气的器件；用于确定所述受试者在呼气过程中的流量度量的值的器件，其中，所述流量度量指示排气过程中流出所述受试者的肺部的气体流量；用于将所述流量度量的所确定的值与所述流量度量的目标水平进行比较的器件；用于基于所述流量度量的所确定的值与所述流量度量的所述目标水平的比较，调节下述中的一个或多个的器件：排气压力、一个或多个吹气参数、或所述吹气排气转换的一个或多个参数；以及用于在随后的呼吸过程中实施所调节的排气压力、所调节的一个或多个吹气参数、和/或所调节的所述吹气排气转换的一个或多个参数的器件。

参考附图考虑以下描述和所附权利要求，本公开的这些和其他目标、特征和特性，以及相关结构元件的操作方法和功能，以及各部分的组合和制造的经济性，将变得更加显而易见，所有附图都形成本说明书的一部分，其中，不同附图中的类似的附图标记表示对应的部分。在一个实施例中，按照比例绘制结构部件。然而，应该清楚地理解，附图仅是为了说明和描述的目的，而不是限制。此外，应认识到，本文中任一实施例中所示出或描述的结构特征也能够用于其他实施例中。然而，需要明确理解，附图仅是为了说明和描述的目的，而并不意为限制的定义。

附图说明

图1图示被配置为对受试者吹气和排气的系统；

图2图示被配置为对受试者吹气和排气的系统；

图3图示在吹气和排气过程中气道压力与流量的绘图；

图4图示在一系列的吹气和排气过程中气道流量的绘图；以及

图5图示对受试者吹气和排气的方法。

具体实施方式

如本文中使用的，除非上下文明确指出，否则单数形式“一”、“一个”和“所述”包括多个参考。如本文中使用的，两个或更多个部分或部件“耦合”的陈述应意指所述部分直接或间接地（即，通过一个或多个中间部分或部件）相连接或一起操作，只要存在链接。如本文中使用的，“直接耦合的”意指两个元件彼此直接接触。如本文中使用的，“固定耦合的”或“固定的”意指将两个部件耦合从而作为一个整体移动，同时相对于彼此维持恒定取向。

如本文中使用的，词语“一体”意指将部件创建为单件或单元。即，包括分别创建然后被耦合在一起作为单元的多个件的部件不是“一体”部件或本体。如本文中采用的，两个或更多个部分或部件彼此“接合”的陈述意指，所述部分直接地，或者通过一个或多个中间部分或部件对彼此施加力。如本文中采用的，术语“数目”应意指一或大于一的整数（即，多个）。

本文中所用的方向短语，诸如，作为范例并且没有限制地，顶部、底部、左、右、上、下、前、后以及它们的派生词，涉及图中示出的元件的取向，并且不是对权利要求的限制，除非在权利要求中明确叙述。

图1图示被配置为对受试者106吹气和排气（在后文中为“吹气排气”）的系统100。具体地，系统100对受试者106吹气排气，从而监测以及通过调节一个或多个吹气参数和/或吹气与排气之间转换的参数来控制，排气，或呼气，过程中的峰值流量。与常规吹气排气系统相比，这可以提供针对受试者106的更精确的定制的治疗，在常规吹气排气系统中可能不监测呼气流量。在一个实施例中，系统100包括处理器110、用户接口120、电子存储设备130、压力生成器140、一个或多个传感器142和/或其他部件。

压力生成器140被配置为提供加压能呼吸气体流，所述加压能呼吸气体流用于向所述受试者的所述气道传送。压力生成器140被配置为使得根据对受试者106吹气排气的治疗方案，控制所述加压能呼吸气体流的一个或多个气体参数。所述一个或多个气体参数可以包括，例如，流量、压力、湿度、速度、加速度和/或其他参数中的一个或多个。在一个实施例中，压力生成器140为专用于机械吹气排气的装置。在一个实施例中，压力生成器140是被配置为提供除吹气排气以外的其他治疗类型的通气机或气道正压装置。

由受试者接口180，将所述加压能呼吸气体流从压力生成器140传送到受试者106的气道。受试者接口180可以包括导管182和/或受试者接口器具184。

导管182可以是柔性长度的软管，或其他导管，其使受试者接口器具184与压力生成器140流体连通。导管182形成流动路径，所述加压能呼吸气体流通过所述流体路径在受试者接口器具184与压力生成器140之间流通。

受试者接口器具184被配置为将所述加压能呼吸气体流传送到受试者106的气道。这样，所述受试者接口器具可以包括适于这种功能的任何器具。在一个实施例中，压力生成器140为专用吹气排气装置并且受试者接口器具184被配置为能移除地与正被用于向受试者106传送呼吸治疗的另一接口器具耦合。例如，所述受试者接口器具可以被配置为与气管内导管、气管切开入口和/或其他接口器具接合，和/或被插入到气管内导管、气管切开入口和/或其他接口器具。在一个实施例中，受试者接口器具184被配置为接合受试者106的气道，而无需介入器具。在这个实施例中，受试者接口器具184可以包括下述中的一个或多个：气管内导管、鼻套管、气管切开套管、鼻罩、鼻/口罩、全面罩、总面罩、部分再呼吸面罩或与受试者的气道流通气体流的其他接口器具。

在一个实施例中，电子存储设备130包括以电子方式存储信息的电子存储介质。电子存储设备130的所述电子存储介质可以包括与系统100一体提供（即，基本上不可移除）的系统存储设备，和/或经由例如端口（例如USB端口、火线端口，等）或驱动器（例如磁盘驱动器，等）可移除地连接到系统100的可移除存储中的一个或全部两个。电子存储设备130可以包括下述中的一个或多个：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、磁硬盘驱动器、软盘，等）、基于电荷的存储介质（例如，EEPROM、RAM，等）、固态存储介质（例如，闪盘驱动器，等）和/或其他电子可读存储介质。电子存储设备130可以存储软件算法、由处理器110确定的信息、经由用户接口120接收的信息和/或使得系统100能够正常运作的其他信息。电子存储设备130可以是系统100内的独立部件，或者电子存储130可以与系统100的一个或多个其他部件（例如，处理器110）作为一体提供。

用户接口120被配置为提供系统100与用户（例如，用户108、受试者106、护理者、治疗决策制定者，等）之间的接口，用户可以通过所述用户接口向系统100提供信息以及从系统100接收信息。这实现了统称为“信息”的数据、结果、和/或指令、以及任何其他可通信项目在用户与系统100之间通信。适于包括在用户接口120中的接口装置的例子包括小型键盘、按钮、开关、键盘、旋钮、操纵杆、显示屏、触摸屏、扬声器、麦克风、指示灯、声音警报以及打印机。

需要理解，本发明也考虑其他通信技术，或者硬连线的或者无线的，作为用户接口120。例如，在一个实施例中，用户接口120可以与由电子存储设备130提供的可移除存储接口集成。在这个例子中，信息可以从可移除存储设备（例如，智能卡、闪盘驱动器、可移动磁盘，等）载入到系统100中，这使得（一个或多个）用户能够定制系统100的实现方式。适于作为用户接口120用于系统100的其他示范性输入装置和技术包括，但不限于，RS-232端口、RF链路、IR链路、调制解调器（电话、线缆或其他）。简而言之，考虑任何用于与系统100通信信息的技术作为用户接口120。

传感器142被配置为生成输出信号，所述输出信号传达与所述加压能呼吸气体流的一个或多个气体参数相关的信息。所述一个或多个参数可以包括，例如，流量、体积、压力、组成（例如一种或多种组分的（一个或多个）浓度）、湿度、温度、加速度、速度、声学、指示呼吸的参数的改变和/或其他流体参数中的一个或多个。在一个实施例中，传感器142包括流量传感器和/或压力传感器。传感器142可以包括（例如通过与在压力生成器140处或在受试者接口180中的所述加压能呼吸气体流的流体连通）直接测量这样的参数的一个或多个传感器。传感器142可以包括间接地生成与所述加压能呼吸气体流的一个或多个流体参数相关的输出信号的一个或多个传感器。例如，传感器142可以基于压力生成器140的运行参数（例如，阀门驱动器或电机电流、电压、旋转速度、和/或其他运行参数），和/或基于其他传感器生成输出。

图1中将传感器142图示为包括单一构件不意为是限制性的。在一个实施例中，传感器142包括多个如上文所描述的生成输入信号的传感器。类似地，图1中传感器142的位置不意为是限制性的。传感器142可以包括位于压力生成器140和/或受试者接口180内的一个或多个传感器。由传感器142生成的所述输出信号可以被发射到处理器110、用户接口120和/或电子存储设备130。这种发射可以经由有线和/或无线的方式实现。

处理器110被配置为在系统110中提供信息处理能力。这样，处理器110可以包括下述中的一个或多个：数字处理器、模拟处理器、被设计为处理信息的数字电路、被设计为处理信息的模拟电路、状态机和/或用于以电子方式处理信息的其他机构。尽管处理器110在图1中显示为单个实体，但是这仅是出于说明的目的。在一些实现方式中，处理器110可以包括多个处理单元。这些处理单元可以物理地位于相同装置内，或者处理器110可以代表协调运行的多个装置的处理功能。

如图1中所示，处理器110可以被配置为执行一个或多个计算机程序模块。所述一个或多个计算机程序模块可以包括下述中的一个或多个：参数确定模块150、目标模块152、度量确定模块154、流量分析模块156、调节模块160、控制模块170和/或其他模块。处理器110可以被配置为通过软件；硬件；固件；软件、硬件和/或固件的某种组合；和/或用于在处理110上配置处理能力的其他机构，执行模块150、152、154、156、160和/或170。

应认识到，尽管模块150、152、154、156、160和170在图1中图示为共同位于单个处理单元中，然而，在其中处理器110包括多个处理单元的实现方式中，模块150、152、154、156、160和/或170中的一个或多个可以定位为远离其他模块。下文描述的对由不同模块150、152、154、156、160和/或170所提供的功能的描述是出于说明的目的，而并不意为是限制性的，因为模块150、152、154、156、160和/或170中任一个可以提供比所描述的更多或更少的功能。例如，可以去除模块150、152、154、156、160和/或170中的一个或多个，并且其功能的一些或全部可以由模块150、152、154、156、160和/或170中其他的来提供。作为另一个例子，处理器110可以被配置为运行一个或多个额外的模块，所述一个或多个额外的模块可以执行在下文中属于模块150、152、154、156、160和/或170中的一个的功能中的一些或全部。

控制模块170被配置为控制压力生成器140，以根据治疗方案调节所述加压能呼吸气体流的参数。在一个实施例中，所述治疗方案指定控制模块170控制压力生成器140，从而在吹气过程中，以第一压力水平将所述加压能呼吸气体流传送到受试者106的气道。所述第一压力水平足够高，以使得在吹气，或吸气过程中受试者106的肺部被至少部分地填充。在转换时间，控制模块170控制压力生成器140，以足够突然地降低所述加压能呼吸气体流的压力，从而使得通过受试者106的气道的呼气流量足以将痰液和/或其他碎屑从受试者106的气道和/或肺部清除。在所述转换时间，可以将压力从所述第一压力水平降低到第二压力水平，所述第二压力水平大幅度低于所述第一压力水平。所述第二压力水平例如，可以是负压。在呼气完成之后，控制模块170然后控制压力生成器140，以使所述加压能呼吸气体流的压力回到所述第一压力水平，以便于为另一转换时间做准备的另一次吸气，以及随后的呼气以清除额外的痰液和/或其他碎屑。在一系列这些吹气排气之后，可以终止吹气排气。

控制模块170被配置为基于一个或多个吹气参数确定所述转换时间。所述吹气参数可以包括下述中的一个或多个：吹气压力、吹气体积、吹起流量、吹气时间周期和/或其他吹气参数。吹气时间可以包括自吹气开始起的时间的量，自另一吹气参数达到或突破阈值水平起的时间的量（例如，流量在流量水平以上的时间，压力在压力水平以上的时间，等）。对所述转换时间的确定可以是基于阈值的。例如，响应于吹气参数中的一个或多个突破阈值水平（例如，吹气压力、吹气体积、吹气时间，等），所述控制模块可以确定已达到所述转换时间。可以将所述阈值确定为对应于这样的时间点：在所述时间点受试者106的肺部已接受足够的气体，以用于开始有效的排气。

参数确定模块150被配置为在吹气排气过程中，由系统100确定所述加压能呼吸气体流的一个或多个气体参数。所述一个或多个气体参数可以包括下述中的一个或多个：压力、流量、体积、组成和/或其他参数。参数确定模块150可以基于由传感器142生成的输出信号确定所述参数。所述加压能呼吸气体流的所述参数可以针对在压力生成器140处的气体、在受试者106的气道处或附近的气体、和/或在沿压力生成器140与受试者106之间的路径的其他位置处的气体进行确定。在一个实施例中，当控制模块170控制压力生成器140以提供在针对所述参数的特定水平（例如，在特定压力、流量和/或体积水平）的所述加压能呼吸气体流时，由参数确定模块150确定的所述加压能呼吸气体流的所述参数通过控制模块170以反馈方式实施。

目标模块152被配置为获得流量度量的目标水平。所述目标水平是对应于这样的流量的所述流量度量的水平：在所述流量下，在呼气过程中气体应从受试者106的肺部中抽出。所述目标模块可以经由用户接口120从用户获得所述目标水平。这可以包括接收特定目标水平的输入，先前与特定目标水平相关联的用户姓名或身份识别的输入，和/或从其能够获得和/或确定目标水平的其他输入。

所述流量度量是指示排气过程中的流量的度量。这可以简单地包括流量。然而，在机械吹气排气过程中，在开始呼气时存在呼气流量的突然上升，其并不代表有效的气体流量。相反，这种突然上升对应于来自受试者106的上气道的初始气体流量，其在从受试者106的气道清除痰液和/或其他碎屑中不是有效的。这样，除了简单的峰值流量以外的度量可以用于将排气流量定量化，以用于系统100的目的。

以图示的方式，图3示出在正经历吹气排气的受试者的气道处或附近的流量和压力两者相对于时间的绘图。如图3中所见，在转换时间，压力从相对高的第一压力水平降低到相对低的第二压力水平。这对应于上文描述的转换时间，在所述转换时间以足够的流量启动呼气，以从受试者的气道清除痰液和/或其他碎屑。在所述转换时间，随着上气道中的气体冲出所述受试者，呼气流量突然上升。就在这种初始突然上升之后，能够观察到流量的初始高台。这种初始高台通常发生在所述转换时间的300ms内，如图3中所图示的。

指示有效排气流量的流量度量的例子是图3中图示的初始流量高台的水平（例如，所述高台的中间值或平均值）。其他例子包括，但不限于，突破流量阈值的时间的量（例如流量超过150LPM的时间）、计算或估计的排气过程中的流量的时间导数、在排气过程中突破计算或估计的流量的时间导数的阈值的时间的量、从所述转换时间直到计算或估计的流量的第二时间导数保持负值的时间的量、和/或从排气过程中的流量确定的其他度量。流量度量（例如，指示排气过程中的流量）的基于压力的例子包括从所述转换时间直到压力衰减到阈值水平（所述阈值水平可以是在所述转换时间时压力的量或百分比）的时间的量，和/或指示排气过程中的流量的其他基于压力的度量。流量度量的基于体积的例子包括从所述转换时间直到排出气体的体积达到阈值水平（所述阈值水平可以是吸入的潮气体积的量或百分比）的时间的量，和/或指示排气过程中的流量的其他基于体积的度量。

返回图1，度量确定模块154被配置为确定呼气过程中的所述流量度量的值。所述度量确定模块被配置为基于由传感器142生成的输出信号，和/或基于由参数确定模块150确定的气体参数，做出这种确定。

流量分析模块156被配置为将针对呼气的所述流量度量的值（如通过度量确定模块154确定的）与所述流量度量的所述目标水平（如通过目标模块152获得的）进行比较。针对给定呼气，这种比较可以包括确定所述流量度量的所确定的值与所述流量度量的所述目标水平之间的差。可以将所述差确定为差量、百分比差和/或其他差。

调节模块160被配置为确定对下述中的一个或多个的调节：排气压力、由控制模块170用于确定转换时间的吹气参数、从所述第一压力水平到所述第二压力水平的吹气排气转换、和/或其他参数。将所述排气压力、所述吹气参数和/或所述吹气排气转换调节，从而使得针对随后的吹气排气，在排气过程中的流量度量将更接近所述流量度量的所述目标水平。

例如，如果对所述流量度量的值与所述流量度量的所述目标水平的比较指示出呼气流动速率小于对应于所述流量度量的所述目标水平的流动速率，那么调节模块160将排气压力调节为更低（例如，具有更大的负值幅度），以增加流出受试者106的肺部的流量。可以调节所述吹气参数，以增加排气过程中受试者106的肺部中气体的量。可以调节所述吹气排气转换，以增加排气过程中流出受试者106的肺部的流量。增加受试者106的肺部中的气体的量可以包括增加下述中的一个或多个：吹气压力、吹气体积、吹气流量和/或吹气时间周期。调节所述吹气排气转换，以增加流出受试者106的肺部的流量可以包括降低排气压力（例如，增加负压的幅度），降低从吹气压力到排气压力的转换花费的时间的量，和/或增加所述加压能呼吸气体流的压力从吹气压力到排气压力的改变速率，从而在随后的吹气排气中增加呼气流动速率。

图4以图示方式示出了当调节排气压力水平时，吹气排气过程中的流量相对于时间的绘图。具体地，图4的绘图图示出对应于三个转换时间的呼气流量的三个峰。图4还指示出，针对所述峰，从左到右增加排气压力水平的幅度。这意味着，针对右侧的峰，受试者的气道中的压力更低（例如，具有更大负值幅度）。随着排气压力水平降低，向着图示的目标流动速率增加所述峰的排气流动速率。

返回图1，可以以任意数目的方式推导出所确定的，由调节模块160应用于排气压力、一个或多个吹气参数、所述吹气排气转换、和/或其他参数的调节的幅度。例如，所述调节的幅度可以是预先确定的增值量。作为另一个例子，所述幅度可以基于所述流量度量的所确定的值与所述流量度量的所述目标水平之间的差来确定。这在所述流量度量的所确定的值与所述流量度量的所述目标水平相对远离的情况中，会导致对所述排气压力、所述吹气参数、和/或所述吹气排气转换的较大的调节；并且在所述流量度量的所确定的值相对接近所述流量度量的所述目标水平的情况中，会导致较小的调节。作为另一个例子，调节的幅度可以受（例如，通过用户接口120接收的）用户输入的影响。例如，用户可以设置调节的幅度，设置针对调节的幅度的限制，和/或提供用于确定由调节模块160对所述排气压力、所述吹气参数、和/或所述吹气排气转换进行的调节的其他输入。

在由系统100进行的治疗的开端（或其后的某个时间），用户可以设置用于管理本文描述的功能的一个或多个治疗参数。这些治疗参数可以包括下述中的一个或多个：影响对所述排气压力、所述吹气参数、和/或所述吹气排气转换的调节的幅度的参数；针对排气压力、吹气参数、和/或所述吹气排气转换的参数的最大值；针对排气压力、吹气参数、和/或所述吹气排气转换的参数的最小值；针对排气压力、吹气参数、和/或所述吹气排气转换的参数的初始水平；所述流量度量的所述目标水平（例如，如上文描述的），和/或其他治疗参数。系统100可以经由用户接口120接收这些参数中的一个或多个的选择和/或输入。可以通过调节模块160将针对排气压力、吹气参数、和/或所述吹气排气转换的参数的最大和/或最小水平实施为约束对所述排气压力、所述吹气参数、和/或所述吹气排气转换的调节的限制。为了维持受试者106的舒适、治疗的有效性，和/或基于其他考虑，可以设置这些限制。

图2图示了系统100的一个实施例，在其中部件中的一些被容纳在壳体202中。端口210形成在壳体202中。所述端口被配置为与所述受试者接口连接，以与其流通所述加压能呼吸气体流。在图2中所示的实施例中，将用户接口120承载在壳体202上。用户接口120显示为包括吸入压力旋钮220和（呼出）压力旋钮230，吸入压力旋钮220和（呼出）压力旋钮230用于设置针对吹气排气的第一压力水平和第二压力水平。

图5图示了对受试者吹气排气的方法500。下文呈现的方法500的操作意为说明性的。在一些实施例中，方法500可以通过未描述的一个或多个额外操作，和/或无需所讨论操作中的一个或多个来实现。另外，图5中图示的并且在下文中描述的方法500的操作顺序不意为是限制性的。

在一些实施例中，方法500可以在一个或多个处理装置（例如，数字处理器、模拟处理器、被设计为处理信息的数字电路、被设计为处理信息的模拟电路、状态机、和/或用于以电子方式处理信息的其他机构）中实施。所述一个或多个处理装置可以包括响应于以电子方式存储在电子存储介质上的指令，运行方法500的操作中的一些或全部的一个或多个装置。所述一个或多个处理装置可以包括通过针对方法500操作中的一个或多个的运行而专门设计的硬件、固件、和/或软件而配置的一个或多个装置。

在操作501，获得流量度量的目标水平。所述流量度量的所述目标水平对应于对受试者排气所应达到的呼气流动速率。可以从用户输入和/或从其他来源或确定获得所述流量度量的所述目标水平。在一个实施例中，由与（图1中所示并且在上文描述的）目标模块152类似或相同的目标模块执行操作501。

在操作502，生成加压能呼吸气体流，所述加压能呼吸气体流用于向受试者的气道传送。以在转换时间之前的吹气压力水平生成所述加压能呼吸气体流。所述吹气压力水平足够高，以在所述转换时间之前的吸气过程中使受试者的肺部充气。在一个实施例中，在与（图1中所示并且在上文描述的）控制模块170类似或相同的控制模块的控制下，由与（图1中所示并且在上文描述的）压力生成器140类似或相同的压力生成器执行操作502。

在操作504，响应于所述转换时间的发生，使所述加压能呼吸气体流的压力降低到吹气排气转换过程中的排气压力水平。可以基于一个或多个吹气参数检测所述转换时间。所述一个或多个吹气参数可以包括下述中的一个或多个：吹气压力、吹气体积、吹气流量、吹气时间周期和/或其他参数。所述排气压力水平足够低，以将气体抽出受试者的肺部，以方便受试者的呼气。所述呼气可以具有如下特征：通过受试者的气道的呼气流量足以对受试者排气。所述排气压力水平可以是负压。所述吹气排气转换可以以所述吹气排气转换的一个或多个参数为特征。所述吹气排气转换的所述一个或多个参数可以包括下述中的一个或多个：从吹气压力转换到排气压力花费的时间的量、所述加压能呼吸气体流的压力从吹气压力到排气压力的改变速率、和/或其他参数。在一个实施例中，在与（图1中所示并且在上文描述的）控制模块170类似或相同的控制模块的控制下，由与（图1中所示并且在上文描述的）压力生成器140类似或相同的压力生成器执行操作504。

在操作506，确定流量度量的值，所述流量度量指示通过受试者气道的流量。可以基于由与（图1中所示并且在上文描述的）传感器142类似或相同的一个或多个传感器生成的信号输出，确定所述流量度量的值。可以由与度量确定模块154类似或相同的度量确定模块确定所述流量度量的值。

在操作507，将在操作506确定的所述流量度量的值与在操作501获得的所述流量度量的所述目标水平进行比较。所述比较可以包括确定所述流量度量的所述目标水平与所述流量度量的所确定的值之间的差。在一个实施例中，由与（图1中所示并且在上文描述的）流量分析模块156类似或相同的流量分析模块执行操作507。

在操作508，确定对下述中的一个或多个的调节：排气压力、一个或多个吹气参数、和/或所述吹气排气转换的一个或多个参数。基于在操作507的比较确定所述调节。确定所述调节，以使得在随后的排气中的流动速率更接近对应于所述流量度量的所述目标水平的流动速率。在一个实施例中，由与（图1中所示并且在上文描述的）调节模块160类似或相同的调节模块执行操作508。

操作508之后，方法500返回到操作502，并且在随后的操作中实施所调节的排气压力、一个或多个吹气参数、和/或所述吹气排气转换的一个或多个参数。

在权利要求中，置于括号里的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。词语“包含”或“包括”不排除权利要求中列出的那些以外的元件或步骤的存在。在列举若干器件的装置权利要求中，这些器件中的若干可以通过一个并且是相同的硬件项目得以实现。元件前面的词语“一”或“一个”不排除多个这样的元件的存在。在任何列举若干器件的装置权利要求中，这些器件中的若干可以通过一个并且是相同的硬件项目得以实现。互不相同的从属权利要求中列举了特定元件的事实并不指示这些元件不能组合使用。

基于目前被认为是最实际且优选的实施例，本文中包括的细节用于说明的目的，应该理解，这样的细节仅用于那个目的，并且该说明书的范围不限于所公开的实施例，而是相反，意图覆盖在所附权利要求的精神和范围内的修改和等要布置。例如，应该理解，在可能的范围内，本公开考虑，任何实施例的一个或多个特征能够与任何其他实施例的一个或多个特征组合。

Claims (15)

1.一种用于控制受试者的机器诱导的呼气气流的方法，所述受试者具有气道，所述方法包括：

生成加压能呼吸气体流，所述加压能呼吸气体流用于以在转换时间之前的吹气压力水平向受试者的所述气道传送；

基于一个或多个吹气参数识别所述转换时间；

响应于对所述转换时间的识别，使所述加压能呼吸气体流的压力在吹气排气转换过程中降低到排气压力水平；

确定所述受试者在呼气过程中的流量度量的值，其中，所述流量度量的值指示排气过程中流出所述受试者的肺部的气体流的量；

将所述流量度量的所确定的值与所述流量度量的目标水平进行比较，所述流量度量的目标水平对应于流出所述受试者的肺部的气体的目标流动速率；

基于所述流量度量的所确定的值与所述流量度量的所述目标水平的比较，调节下述中一个或多个：排气压力、一个或多个吹气参数、或所述吹气排气转换的一个或多个参数；以及

在随后的呼吸过程中实施所调节的排气压力、所调节的一个或多个吹气参数、和/或所调节的所述吹气排气转换的一个或多个参数。

2.如权利要求1所述的方法，其中，响应于所述流量度量的所确定的值小于所述流量度量的所述目标水平，调节所述排气压力、所述一个或多个吹气参数、和/或所述吹气排气转换的所述一个或多个参数，以在所述随后的呼吸过程中增加排气流量。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述流量度量包括基于流量的度量、基于体积的度量、或基于压力的度量。

4.如权利要求1所述的方法，其中，调节一个或多个吹气参数，并且所调节的一个或多个吹气参数包括下述中的一个或多个：吹气压力水平、吹气体积、吹气流量、或吹气时间周期。

5.如权利要求1所述的方法，其中，调节所述吹气排气转换的一个或多个参数，并且所调节的所述吹气排气转换的一个或多个参数包括从所述吹气压力水平转换到所述排气压力水平花费的时间的量，和/或所述加压能呼吸气体流的压力从所述吹气压力水平到所述排气压力水平的改变速率中的一个或全部两个。

6.一种用于控制受试者的机器诱导的呼气气流的系统，所述受试者具有气道，所述系统包括：

压力生成器（140），其被配置为生成加压能呼吸气体流，所述加压能呼吸气体流用于向所述受试者的所述气道传送；以及

一个或多个处理器（110），其被配置为运行计算机程序模块，所述计算机程序模块包括：

控制模块（170），其被配置为控制所述压力生成器，从而使得在转换时间之前的所述受试者的所述气道处的所述加压能呼吸气体流的压力处于吹气压力水平，并且从而响应于所述转换时间，将所述受试者的所述气道处的所述加压能呼吸气体流的压力水平在吹气排气转换过程中降低到排气压力水平，所述控制模块被配置为基于一个或多个吹气参数识别所述转换时间；

度量确定模块（154），其被配置为确定所述受试者在呼气过程中的流量度量的值，其中，所述流量度量指示排气过程中流出所述受试者的肺部的流量；

流量分析模块（156），其被配置为将所述流量度量的所确定的值与所述流量度量的目标水平进行比较；以及

调节模块（160），其被配置为基于由所述流量分析模块对所述流量度量的所确定的值与所述流量度量的所述目标水平进行的比较，调节下述中一个或多个：排气压力、所述吹气参数中的一个或多个、或者所述吹气排气转换的一个或多个参数。

7.如权利要求6所述的系统，其中，所述调节模块被配置为使得响应于所述流量度量的所确定的值小于所述流量度量的所述目标水平，调节所述排气压力、所述一个或多个吹气参数、和/或所述吹气排气转换的所述一个或多个参数，以在随后的呼吸过程中增加排气流量。

8.如权利要求6所述的系统，其中，所述流量度量包括基于流量的度量、基于体积的度量、或基于压力的度量。

9.如权利要求6所述的系统，其中，所述调节模块被配置为使得调节一个或多个吹气参数，并且所调节的一个或多个吹气参数包括下述中的一个或多个：吹气压力水平、吹气体积、吹气流量、或吹气时间周期。

10.如权利要求6所述的系统，其中，所述调节模块被配置为使得调节所述吹气排气转换的一个或多个参数，并且所调节的所述吹气排气转换的一个或多个参数包括从所述吹气压力水平转换到所述排气压力水平花费的时间的量，和/或所述加压能呼吸气体流的压力从所述吹气压力水平到所述排气压力水平的改变速率中的一个或全部两个。

11.一种被配置为控制受试者的机器诱导的呼气气流的系统，所述受试者具有气道，所述系统包括：

用于生成加压能呼吸气体流的器件（140），所述加压能呼吸气体流用于以在转换时间之前的吹气压力水平向受试者的所述气道传送；

用于基于一个或多个吹气参数识别所述转换时间的器件（170）；

用于响应于对所述转换时间的识别，在吹气排气转换过程中将所述加压能呼吸气体流的压力降低到排气压力水平，在所述转换时间之后将所述加压能呼吸气体流的压力降低到第二压力水平，以启动所述受试者的呼气的器件（170）；

用于确定所述受试者在呼气过程中的流量度量的值的器件（154），其中，所述流量度量指示排气过程中流出所述受试者的肺部的气体流量；

用于将所述流量度量的所确定的值与所述流量度量的目标水平进行比较的器件（156）；

用于基于所述流量度量的所确定的值与所述流量度量的所述目标水平的比较，调节下述中的一个或多个的器件（160）：排气压力、一个或多个吹气参数、或所述吹气排气转换的一个或多个参数；以及

用于在随后的呼吸过程中实施所调节的排气压力、所调节的一个或多个吹气参数、和/或所调节的所述吹气排气转换的一个或多个参数的器件（170）。

12.如权利要求11所述的系统，其中，响应于所述流量度量的所确定的值小于所述流量度量的所述目标水平，调节所述排气压力、所述一个或多个吹气参数、和/或所述吹气排气转换的所述一个或多个参数，以在所述随后的呼吸过程中增加排气流量。

13.如权利要求11所述的系统，其中，所述流量度量包括基于流量的度量、基于体积的度量、或基于压力的度量。

14.如权利要求11所述的系统，其中，用于调节的器件被配置为使得调节一个或多个吹气参数，并且使得所调节的一个或多个吹气参数包括下述中的一个或多个：吹气压力水平、吹气体积、吹气流量、或吹气时间周期。

15.如权利要求11所述的系统，其中，所述用于调节的器件被配置为使得调节所述吹气排气转换的一个或多个参数，并且使得所调节的所述吹气排气转换的一个或多个参数包括从所述吹气压力水平转换到所述排气压力水平花费的时间的量，和/或所述加压能呼吸气体流的压力从所述吹气压力水平到所述排气压力水平的改变速率中的一个或全部两个。

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