CN103974736A - 用于无创通气的自动患者同步调整 - Google Patents

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Abstract

自动调节呼吸治疗系统的触发灵敏度包括检测指示所述触发灵敏度应被增加的错误，以及检测指示所述触发灵敏度应被减小的错误。错误检测可以基于在吸气期间、尝试吸气期间和/或疑似的尝试吸气期间所确定的受试者的肌肉压力。

Description

用于无创通气的自动患者同步调整
技术领域
本发明涉及用于提供呼吸治疗的系统和方法，并且具体而言涉及用于自动调整用于检测指示受试者的呼吸努力的触发事件的触发灵敏度的系统和方法。触发事件可以被用来调整所提供的能呼吸气体的加压流。
背景技术
众所周知，患者(或以下称为“受试者”)可以从呼吸治疗中受益，包括但不限于压力支持治疗。众所周知的是，在包括但不限于无创通气的一些形式的呼吸治疗中，受试者可以开始呼吸循环的一个或多个相位。众所周知的是，受试者与包括但不限于通气机的呼吸治疗系统和/或设备之间的相位同步是呼吸治疗期间的受试者的舒适性、治疗的有效性和/或其他治疗考虑中的重要部分。已知的是检测受试者开始吸气的时刻通常被称为触发。
发明内容
因此，本发明的一个或多个实施例的目的是提供一种呼吸治疗系统。所述系统包括：压力发生器，其被配置为生成能呼吸气体的加压流以输送到受试者的气道；一个或多个传感器，其被配置为生成传达与所述能呼吸气体的加压流的一个或多个气体参数相关的信息的一个或多个输出信号；以及一个或多个处理器，其被配置为执行计算机程序模块。该计算机程序模块包括：触发模块，其被配置为基于所述一个或多个输出信号和一个或多个触发参数来检测指示所述受试者的呼吸努力的触发事件，其中，一个或多个触发参数是能调整的，以便于以不同触发灵敏度水平来检测所述触发事件；肌肉压力模块，其被配置为基于所述一个或多个输出信号来确定所述受试者的肌肉压力；错误检测模块，其被配置为检测无效触发事件和/或假触发事件中的一个或全部两个，其中，由所述错误检测模块进行的一个或全部两个检测基于所确定的肌肉压力；灵敏度模块，其被配置为基于由所述错误检测模块进行的一个或多个检测来调整所述一个或多个触发参数以调整所述触发灵敏度；以及控制模块，其被配置为根据呼吸治疗方案来控制所述压力发生器以随时间调整所述能呼吸气体的加压流的一个或多个气体，其中，呼吸治疗方案指示基于所检测到的触发事件对所述一个或多个气体参数的调整。
本发明的一个或多个实施例的另一方面提供一种提供呼吸治疗的方法。所述方法包括：生成能呼吸气体的加压流以输送到受试者的气道；生成传达与所述能呼吸气体的加压流的一个或多个气体参数相关的信息的一个或多个输出信号；基于所述一个或多个输出信号和一个或多个触发参数来检测指示所述受试者的呼吸努力的触发事件，其中，所述一个或多个触发参数是能调整的，以便于以不同触发灵敏度水平来检测所述触发事件；基于所述一个或多个输出信号来确定所述受试者的肌肉压力；检测无效触发事件和/或假触发事件中的一个或全部两个，其中，一个或全部两个检测基于所确定的肌肉压力；基于所检测的无效触发事件和/或所检测的假触发事件的一个或全部两个来调整所述一个或多个触发参数以调整所述触发灵敏度；并且根据呼吸治疗方案来随时间调整所述能呼吸气体的加压流的一个或多个气体参数，其中，所述呼吸治疗方案指示基于所检测到的触发事件对所述一个或多个气体参数的调整。
一个或多个实施例的另一方面提供被配置为提供呼吸治疗的系统。所述系统包括：用于生成能呼吸气体的加压流以输送到受试者的气道的器件；用于生成传达与所述能呼吸气体的加压流的一个或多个气体参数相关的信息的一个或多个输出信号的器件；用于基于所述一个或多个输出信号和一个或多个触发参数来检测指示所述受试者的呼吸努力的触发事件的器件，其中，所述一个或多个触发参数是能调整的，以便于以不同触发灵敏度水平来检测所述触发事件；用于基于所述一个或多个输出信号来确定所述受试者的肌肉压力的器件；用于检测无效触发事件和/或假触发事件中的一个或全部两个的器件，其中，一个或全部两个检测基于所确定的肌肉压力；用于基于所检测的无效触发事件和/或所检测的假触发事件中的一个或全部两个来调整所述一个或多个触发参数以调整所述触发灵敏度的器件；以及用于根据呼吸治疗方案来随时间调整所述能呼吸气体的加压流的一个或多个气体参数的器件，其中，所述呼吸治疗方案指示基于所检测到的触发事件对所述一个或多个气体参数的调整。
本发明的这些和其他目的、特征和特性，以及操作方法和相关结构元件的功能以及部件组合和制造的经济性将通过考虑以下描述和权利要求书并参考附图而变得更加明显，所有附图构成本说明书的一部分，其中，相似的附图标记在各图中表示对应的部分。然而，应当明确地理解，附图仅出于说明和描述的目的，并且不旨在作为对本发明的限制的定义。
附图说明
图1示意性示出根据一个或多个实施例的被配置为提供呼吸治疗的系统；
图2示出涉及一个或多个实施例的流量波形；
图3A-B示出与在根据一个或多个实施例的被配置为提供呼吸治疗的系统中的触发灵敏度相关的流量波形；并且
图4示出根据一个或多个实施例的用于提供呼吸治疗的方法。
具体实施方式
如本文所用，单数形式的“一”、“一个”和“该”包括多个参考，除非上下文另有明确规定。如本文所用，两个或更多个部分或部件被“耦合”的陈述应当意指这些部件直接地或间接地(即通过一个或多个中间部分或部件)接合或在一起操作，只要有链接发生即可。如本文所用，“直接耦合”意指两个元件直接相互接触。如本文所用，“固定耦合”或者“固定”意指两个部件耦合以作为一个整体移动，同时相对于彼此保持恒定的取向。
如本文所用，词语“单体”意指一个部件被创建为单件或单个单元。亦即，包括被分别创建且之后耦合在一起作为单元的件的部件不是“单体”部件或个体。如本文所用，两个或更多个部分或部件彼此“接合”的陈述应当意指这些部分直接地或通过一个或多个中间部分或部件对彼此施加力。如本文所用，术语“数量”应意指一或大于1的整数(即多个)。
本文所使用的方向用语(例如但不限于顶部、底部、左、右、上、下、前、后及其派生词)涉及附图中所示的元件的取向，但没有限制权利要求，除非在其中明确记载。
图1示意性示出根据一个或多个实施例的被配置为提供呼吸治疗的系统100。系统100可以被实施为与呼吸治疗设备集成在一起和/或与呼吸治疗设备结合工作。系统100可以自动地调整用于检测指示受试者的呼吸努力的触发事件的触发灵敏度，并且用于根据呼吸治疗方案调整一个或多个气体参数，所述一个或多个气体参数管理能呼吸气体的加压流至受试者的提供和/或递送。所述呼吸治疗方案可以指示对能呼吸气体的加压流的一个或多个气体参数的调整。调整可以基于所检测到的触发事件。例如，在检测到触发事件之后，可以实施能呼吸气体的加压流的随后启动的变化，例如以支持吸气。所述呼吸治疗方案可以指示例如目标吸气压力和/或与当前压力的压力差、目标潮气量、目标吸气持续时间、目标吸气压力变化率和/或吸气流量变率、和/或能呼吸气体的加压流的其他(气体)参数中的一个或多个。可以基于环境变量、一天中的时间、呼吸治疗进展(例如由呼吸参数和/或呼吸事件的测量结果来确定的)、任何设备和/或其部件的性能、来自受试者的反馈和/或其他考虑中的一个或多个来调整这些参数中的任意参数。调整可以基于受试者的一个或多个呼吸参数的预定目的和/或目标。例如，呼吸治疗方案可以被设计为在数天或数周的跨度上逐渐增加受试者的总肺容量。
系统100包括压力发生器140、一个或多个传感器142、电子存储设备130、用户接口120、一个或多个处理器110、触发模块111、肌肉压力模块112、错误检测模块113、灵敏度模块114、控制模块115和/或其他部件中的一个或多个。
系统100的压力发生器140可以与通气机和/或(正)气道压力设备(/等)集成、组合或连接，并被配置成提供能呼吸气体的加压流以例如经由受试者接口180输送至受试者106的气道。受试者106可以启动呼吸的一个或多个相位。压力支持可以被实施为(多级)PAP设备的较高和较低的正压。例如，为了支持吸气，能呼吸气体的加压流的压力可以被调整到吸气气道正压或IPAP。或者，和/或同时地，为了支持呼气，能呼吸气体的加压流的压力可以被调整到呼气气道正压或EPAP。预见到通过输送能呼吸气体的加压流来提供呼吸支持的其他方案，包括但不限于辅助/控制和/或自主通气模式、以及压力控制模式、体积控制模式、压力支持模式和/或其他模式。压力发生器140可以被配置为与受试者的呼吸周期基本同步地调整能呼吸气体的加压流的压力水平、流量、体积、湿度、速度、加速度和/或其他参数。在特定实施例中，压力发生器140是被配置为提供与气道正压支持治疗不同类型的治疗的气道压力设备的部分。
能呼吸气体的加压流可以从和/或经由压力发生器140由受试者接口180输送到受试者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可以是柔性长软管或其他导管，其使得受试者接口器具184与压力发生器140流体连通。导管182可形成流路，能呼吸气体的加压流通过该流路在受试者接口器具184和压力发生器140之间被传送。
图1中的系统100的受试者接口器具184可以被配置为将能呼吸气体的加压流输送至受试者106的气道或其附近。如此，受试者接口器具184可以包括适于该功能的任何器具。在一个实施例中，压力发生器140是专用通气设备，并且受试者接口器具184被配置成与被用来向受试者106输送呼吸治疗的另一个接口器具可拆卸地耦合。例如，受试者接口器具184可以被配置成与气管内导管、气管切口开口和/或其他接口器具接合和/或插入气管内导管、气管切口开口和/或其他接口器具。在一个实施例中，受试者接口器具184被配置为在没有介入器具的情况下接合受试者106的气道。在该实施例中，受试者接口器具184可以包括气管内导管、鼻插管、气管切开管、鼻罩、鼻/口罩、全罩式面罩、全面罩、局部重复呼吸面罩或者与受试者的气道传送气流的其他接口器具中的一个或多个。本发明并不限于这些范例，并且预见到使用任何受试者接口向受试者106输送能呼吸气体的加压流。
参考图1，系统100的电子存储设备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的电子存储介质可以包括与系统100集成地(即基本上不可移除)提供的系统存储设备和/或可移除地经由例如端口(例如USB端口、火线端口等)或驱动器(例如磁盘驱动器等)可连接到系统100的可移除存储设备中的一者或两者。电子存储设备130可以包括光学可读存储介质(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EPROM、EEPROM、RAM等)、固态存储介质(例如闪存驱动器等)和/或其他电子可读存储介质中的一个或多个。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/或使系统100能够正常工作的其他信息。例如，电子存储设备130可以记录或存储一个或多个气体参数和/或触发参数(如本文其他处所讨论的)、指示受试者是否充分顺应治疗方案的信息、指示是否和/或何时发生呼吸事件的信息和/或其他信息。电子存储设备130可以是系统100内的单独部件，或者电子存储设备130可以与系统100的一个或多个其他部件(例如处理器110)集成地提供。
系统100的用户接口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、治疗决策者等)之间的接口，通过该接口，用户能够向系统100提供信息并且从系统100接收信息。这使得数据、结果和/或指令以及任何其他可通信项目(统称为“信息”)能够在用户和系统100之间通信。可以传达给受试者106的信息的范例是报告，其详细说明在受试者接受(呼吸)治疗的整个期间所确定的气体参数的变化。可以由受试者106和/或用户108传达的信息的范例是将用于系统100的初始触发灵敏度。适于包含在用户接口120中的接口设备的范例包括小键盘、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、声音警报和打印机。信息可以由用户接口120以听觉信号、视觉信号、触觉信号和/或其他感觉信号的形式提供给受试者106。
通过非限制性举例，用户接口120可以包括能够发射光的辐射源。该辐射源可以包括例如至少一个LED、至少一个灯泡、显示屏和/或其他源中的一个或多个。用户接口120可以控制辐射源以向受试者106传达与呼吸和/或能呼吸气体的加压流相关的信息的方式来发射光。应当注意，受试者和系统100的用户可以是同一个人。
应当理解，在文本中还预见到有线的或无线的其他通信技术作为用户接口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。在该范例中，信息被从可移除的存储设备(例如智能卡、闪存驱动器、可移除磁盘等)加载到系统100中，该信息使(一个或多个)用户能够定制系统100的实施方式。适用于系统100作为用户接口120的其他示范性输入设备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、以太网、因特网或其他)。简言之，预见到用于与系统100通信信息的任何技术作为用户接口120。
系统100的(一个或多个)传感器142可以被配置为生成传达与呼吸气流或气道机制的参数相关的测量结果的输出信号，例如输出信号142a，所述气道机制包括但不限于肺阻力、肺顺应性和/或其他气道机制的逐次呼吸的估计。这些参数可以包括流量、(气道)压力、湿度、速度、加速度和/或其他参数中的一个或多个。传感器142可以与导管182和/或受试者接口器具184流体连通。例如，传感器142可以包括流量传感器、压力传感器、气体测量计、温度计、电流传感器、光电传感器、红外线传感器、近距离传感器、湿度计和/或其他传感器中的一个或多个。
在图1中包括单个构件的传感器142的图示并不旨在为限制性的。在一个实施例中，传感器142包括以所描述的方式操作的多个传感器。一个或多个传感器142生成传达信息的输出信号，所述信息与能呼吸气体的加压流的气体参数相关，和/或与受试者106的气道的状态和/或状况、受试者106的呼吸、由受试者106呼吸的气体和/或气体到受试者106的气道的输送相关联的参数相关。例如，参数可以与压力发生器140(或者与压力发生器140集成、组合或连接的设备)的部件的机械单元的测量结果相关，所述测量结果例如为转子速度、电动机速度、风机速度、风扇速度、或可以通过先前已知的和/或校准的数学关系作为对任何前面列出的参数的代替的相关测量结果。从传感器142产生的信号或信息可以被传输到处理器110、用户接口120、电子存储设备130和/或系统100的其他部件。这种传输可以是有线的和/或无线的。
系统100的处理器110被配置为提供系统100中的信息处理能力。如此，处理器110包括数字处理器、模拟处理器、被设计成处理信息的数字电路、被设计成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的一个或多个。尽管处理器110在图1中被显示为单个实体，但这仅出于说明的目的。在一些实施方式中，处理器110包括多个处理单元。
如图1所示，处理器110被配置为执行一个或多个计算机程序模块。一个或多个计算机程序模块包括触发模块111、肌肉压力模块112、错误检测模块113、灵敏度模块114、控制模块115和/或其他模块中的一个或多个。处理器110可以被配置为通过软件；硬件；固件；软件、硬件和/或固件的特定组合；和/或用于在处理器110上配置处理能力的其他机构来执行模块111、112、113、114和/或115。
应当理解，尽管模块111、112、113、114和115在图1中被显示为共同位于单个处理单元内，但在处理器110包括多个处理单元的实施方式中，模块111、112、113、114和/或115中的一个或多个可以远离其他模块定位。以下描述的由不同模块111、112、113、114和/或115提供的功能描述出于说明的目的，并且不旨在为限制性的，因为模块111、112、113、114和/或115中的任意模块可以提供比所描述的更多或更少的功能。例如，模块111、112、113、114和/或115中的一个或多个可以被消除，并且其一些或全部功能可以由模块111、112、113、114和/或115中的其他模块来提供。应该注意，处理器110可以被配置为执行一个或多个额外模块，所述额外模块可以执行归属于模块111、112、113、114和/或115之一的功能的一些或全部。
系统100的计算机程序模块中的一个或多个可以被配置为确定一个或多个呼吸参数、气体参数和/或来自由(一个或多个)传感器142生成的输出信号的其他参数。一个或多个气体参数可以是(峰值)流量、流率、(潮气)体积、压力、温度、湿度、速度、加速度、气体成分(例如一个或多个组分的(一个或多个)浓度)、耗散的热能、(故意的)气体泄漏中的一个或多个的测量结果和/或与能呼吸气体的(加压)流相关的测量结果的函数，与所述测量结果相关，和/或从所述测量结果导出。一个或多个呼吸参数可以从气体参数和/或传达能呼吸气体的加压流的测量结果的其他输出信号导出。一个或多个呼吸参数可以包括呼吸速率、呼吸周期、吸气时间或时段、呼气时间或时段、呼吸流量曲线形状、从吸气到呼气的转变时间和/或反之的时间、从峰值吸气流率到峰值呼气流率的转变时间和/或反之的时间、呼吸压力曲线形状、最大近侧压降(每呼吸周期和/或相位)、吸入氧的分数和/或其他呼吸参数中的一个或多个。
图1中的系统100的触发模块111被配置为检测指示受试者的呼吸努力的触发事件。基于以下一项或多项检测所述触发事件：由传感器142生成的一个或多个输出信号，从一个或多个输出信号确定的气体和/或呼吸参数，一个或多个触发参数，和/或其他参数。所指示的呼吸努力可以是吸气相位的开始和/或其他呼吸努力。所述一个或多个触发参数可以是能调整的，以便于以不同触发灵敏度水平来检测触发事件。对于受试者的相同活动度，例如对于相同的吸气流的特定模式或体积，与第二触发事件相比，可以基于一个或多个输出信号的较小变化和/或从输出信号确定的一个或多个参数的较小变化来检测第一触发事件。在这种情况下，第一触发事件可以说是已使用更高的和/或增加的触发灵敏度水平检测到的。相反，与第二触发事件相比，可以基于一个或多个输出信号的较大变化和/或从输出信号确定的一个或多个参数的较大变化来检测第一触发事件。在这种情况下，第一触发事件可以说是已使用更低的和/或降低的触发灵敏度水平检测到的。
通过图示，图2示出针对受试者的大约八个呼吸周期的流量波形20。Y轴示出在呼吸期间在受试者的气道处或附近的正流量和负流量。X轴示出时间。触发灵敏度的默认或“正常”设定可以利用标记“N”示出。在图2中，触发灵敏度对应于流量水平。图2中的触发事件由“X”来描绘，该“X”标记流量波形20与对应于范围从最不灵敏的“N”到最灵敏的“+7”的触发灵敏度的流量水平的交叉点。注意，更高水平的触发灵敏度对应于足以检测到触发事件的流量波形20的流量水平的较小变化。在图2中示出的八个触发灵敏度水平并不旨在为限制性的，而仅仅是示范性的。
触发模块111可以使用以下技术中的一种或多种来检测触发事件：波形触发、体积触发和/或检测指示受试者的呼吸努力的触发事件，特别是与吸气相位相关的触发事件的其他技术。
触发模块111的波形触发可以使用一个或多个预定受试者流量，例如预测的受试者流量形状。注意，术语“流量形状”与“流量波形”可互换地使用。通过图示，图3A示出与波形触发相关的流量波形30-33。流量波形30描绘受试者106的实际(估计的、测量的和/或确定的)受试者流量。预测的流量波形31、32和33描绘具有不同触发灵敏度的预测的受试者流量形状。预测的流量波形31、32和33可以通过相对于实际流量波形30有意地延迟了延迟量34来表征。可以相比于预测的受试者流量形状相对于实际流量波形30的最佳拟合和/或任意预定的拟合和/或匹配来应用该延迟。延迟量34可以是200ms、300ms、400ms和/或其他延迟量。时间段310对应于呼气时段的结束。预测的流量波形31、32和33可以通过至少在时间段310期间比实际流量波形30更高的流量来表征。例如，预测的流量波形32与实际流量波形30相比可以具有流量偏移量32a。流量偏移量的范围可以为1-20LPM，或者使用流量偏移量的另一个范围。较小的流量偏移可以对应于更高水平的触发灵敏度。预测的流量波形31对应于如关于图2所描述的默认或“正常”触发灵敏度。参照图3A，预测的流量波形32可以对应于“+3”触发灵敏度。预测的流量波形33可以对应于“+7”触发灵敏度。图3A中八个触发灵敏度水平的图示和/或含义并不旨在为限制性的，而仅仅是示范性的。触发模块111可以响应于实际流量波形30与对应于当前触发灵敏度的预测的受试者流量形状相交而检测到触发事件。例如，对于“+3”的触发灵敏度，触发事件32b可以标记预测的流量波形32与实际流量波形30的交点。注意，较高水平的触发灵敏度可以对应于对应的预测的受试者流量形状的较小流量偏移量。预测的受试者流量形状的较小流量偏移可以对应于一个或多个输出信号的较小变化，和/或从输出信号确定的一个或多个参数的较小变化，其足以检测预测的受试者流量形状与实际流量波形30之间的交点。例如，实际流量波形30中的流量水平的较小变化可以对应于检测到的触发事件。
触发模块111的体积触发可以在预定吸气体积已被受试者吸入时检测到触发事件。检测可以响应于实际受试者流量至少达到阈值流量。预定吸气体积可以是对应于触发灵敏度能调整的。检测可以响应于对呼吸周期中的预定相位、呼吸周期中的预定时刻或事件和/或另一预定时刻中的一个或多个已经发生的确定。例如，使用体积触发对吸气开始的检测可以响应于对在先呼气相位已经超出其峰值负流量的确定。还预见到指示吸气尚未开始的其他预定时刻。通过图示，图3B示出与体积触发相关的流量波形30。流量波形30描绘受试者106的实际(估计的、测量的和/或确定的)受试者流量。流量阈值36描绘了正流量阈值，在该阈值以下，受试者吸入的吸气体积可能不朝向用于检测触发事件的预定吸气体积被测量和/或计数。实际波形30的峰值37描绘突破流量阈值36的流动体积。因此，低于流量阈值36的体积37a可能不朝向用于检测触发事件的预定吸气体积被测量和/或计数，这不同于高于流量阈值36的体积37b。吸气体积范围38描绘对应于不同触发灵敏度的吸气体积范围，并由此对应于不同的检测的触发事件。吸气体积范围38可以从0.3毫升每分钟(mLPM)至6mLPM，和/或可以为任何其他合适的范围。图3B中示出八个触发灵敏度水平并不旨在为限制性的，而仅仅是示范性的。注意，较高的触发灵敏度(高至并包括“+7”的触发灵敏度)对应于足以检测触发事件的较小测量的和/或计数的吸气体积。
图1中的系统100的肌肉压力模块112被配置为基于由传感器142生成的输出信号中的一个或多个确定受试者的肌肉压力或Pmus。使用活动肺模型，Pmus可以通过求解以下方程来确定：Pmus＝P-(R·Q/1000+V/C+P0)，其中压力的单位可以是cmH2O，P可以是受试者的气道压力，Q可以是受试者流量，V可以是单位为ml的受试者体积，其可以例如针对每次呼吸被独立地获得。R可以是肺阻力，而C可以是肺顺应性。通过获得、估计和/或确定受试者的近端(或气道)压力(例如在吸气开始时)、受试者流量以及紧随该吸气的呼气结束时的压力P0，可以使用上面的方程确定、计算和/或估计肺顺应性和肺阻力。例如使用活动肺模型来确定Pmus的方法和系统在相同发明人中的至少一个或多个在2011年8月25日提交的题为“Non-Invasive Ventilation Measurement”的美国专利申请No.61/527186(案卷号2011PF01122)中公开，在此通过引用其整体将其并入本文。
错误检测模块113被配置为检测无效触发事件和/或假触发事件中的一个或全部两个。错误检测可以基于如由肌肉压力模块112确定的肌肉压力。
当已检测到受试者的至少一些膈肌努力时、已检测到受试者尝试呼吸时、和/或已检测到受试者开始吸气时、而没有发生检测到触发事件的情况下，则可能会发生由错误检测模块113对无效或缺失的触发事件的检测。无效触发事件可以通过受试者的肌肉压力Pmus的负振荡来表征，其之后没有在例如预定IPAP值处的气道压力峰值。无效触发事件可以由以下三个检测的条件的组合来确定：i)受试者流量被确定为大于0.5LPM、1.0LPM、2.0LPM的预定流量阈值和/或另一流量阈值，ii)最大吸气压力被确定为小于例如预定IPAP和EPAP值之间的平均值的预定压力阈值和/或另一预定值，以及iii)最大吸气肌肉压力|Pmus|最大(例如在吸气或尝试吸气期间)被确定为大于例如0.5cmH2O、1.0cmH2O、2.0cmH2O的预定肌肉压力阈值和/或另一预定肌肉压力阈值。无效触发事件可以由更少的检测的条件来确定，和/或可以包括一个或多个额外的检测的条件。例如，无效触发事件的检测可以考虑最近的呼吸周期数，或者考虑在最近30秒、一分钟和/或其他预定时段内的触发事件和/或错误的先前检测。无效触发事件的检测可以基于触发事件和/或错误的最近历史的统计分析来确定趋势和/或异常。
当受试者几乎没有或没有膈肌努力被检测到，几乎没有或没有尝试呼吸被检测到，和/或几乎没有或没有开始吸气被检测到，但仍然检测到发生触发事件时，可能发生由错误检测模块113对假触发事件的检测。这样的错误可能是由(呼吸)回路中的随机噪声、回路中的水、肌肉收缩和/或痉挛、回路中的泄漏、心脏振荡和/或其他原因引起的。假触发事件可以由以下两个检测的条件的组合来确定：i)最大吸气压力被确定为大于例如预定IPAP和EPAP值之间的平均值的预定压力阈值和/或另一预定值，以及ii)最大吸气肌肉压力|Pmus|最大(例如在吸气和尝试吸气期间)被确定为小于例如0.5cmH2O、1.0cmH2O、2.0cmH2O的预定肌肉压力阈值和/或另一预定肌肉压力阈值。假触发事件可以由更少的检测的条件来决定，和/或可以包括一个或多个额外的检测的条件。例如，假触发事件的检测可以考虑最近的呼吸周期数，或者考虑在最近30秒、一分钟或其他预定时间段的触发事件和/或错误的先前检测。假触发事件的检测可以基于触发事件和/或错误的最近历史的统计分析来确定趋势和/或异常。
灵敏度模块114被配置为调整一个或多个触发参数以调整触发灵敏度。由灵敏度模块114进行的调整可以基于由错误检测模块113进行的一个或多个检测，和/或在预定时段内倍增此类检测。在一些实施例中，灵敏度模块114可以响应于对已达到用于检测假触发事件的配额(例如预定阈值)的确定而降低触发灵敏度。或者，和/或同时地，灵敏度模块114可以响应于对已达到用于检测无效触发事件的配额(例如预定阈值)的确定而增大触发灵敏度。这种配额可以基于观察期的滑动窗口、受试者的呼吸率、手动输入的设定值、个人偏好、能调整的采样时间和/或其他值中的一个或多个。灵敏度模块114可以至少部分地基于来自触发模块111和/或错误检测模块113的检测自动地和/或自主地确定是否或如何调整触发灵敏度。
控制模块115被配置为控制压力发生器140以根据呼吸治疗方案来随时间调整能呼吸气体的加压流的一个或多个气体参数。所述呼吸治疗方案可以指示基于所检测到的触发事件对一个或多个气体参数的调整。例如，当检测到触发事件时，控制模块115可以调整能呼吸气体的加压流的一个或多个气体参数，使得预定的和/或规定的吸气气道正压(或IPAP)被输送到受试者的气道。或者，和/或同时地，所述呼吸治疗方案可以指示例如如何以及何时转变到呼气阶段。例如，控制模块115可以调整能呼吸气体的加压流的一个或多个气体参数，使得预定的和/或规定的呼气气道正压(或EPAP)被输送到受试者的气道。
图4示出用于提供呼吸治疗的方法400。下面提出的方法400的操作旨在为说明性的。在一些实施例中，方法400可以通过未描述的一个或多个额外操作和/或在没有所讨论的一个或多个操作的情况下完成。此外，图4所示和下面描述的方法400的操作顺序并不旨在为限制性的。在一些实施例中，方法400可以在一个或多个处理设备(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设备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来执行方法400的一些或全部操作的一个或多个设备。所述一个或多个处理设备可以包括通过专门被设计用于执行方法400的一个或多个操作的硬件、固件和/或软件而配置的一个或多个设备。
在操作402中，产生能呼吸气体的加压流以输送到受试者的气道。在一个实施例中，操作402是由与(如图1所示和如上所述的)压力发生器140类似或基本相同的压力发生器执行的。
在操作404中，生成传达与能呼吸气体的加压流的气体参数相关的信息的一个或多个输出信号。在一个实施例中，操作404是由与(如图1所示和如上所述的)传感器142类似或基本相同的传感器执行的。
在操作406中，基于一个或多个输出信号和一个或多个触发参数来检测指示受试者的呼吸努力的一个或多个触发事件。所述一个或多个触发参数是能调整的，以便于以不同触发灵敏度水平来检测触发事件。在一个实施例中，操作406是由与(如图1所示和如上所述的)触发模块111类似或基本相同的触发模块执行的。
在操作408中，基于一个或多个输出信号确定受试者的肌肉压力。在一个实施例中，操作408是由与(如图1所示和如上所述的)肌肉压力模块112类似或基本相同的肌肉压力模块执行的。
在操作410中，基于所确定的肌肉压力检测无效触发和/或假触发中的一个或全部两个。在一个实施例中，操作410是由与(如图1所示和如上所述的)错误检测模块113类似或基本相同的错误检测模块执行的。
在操作412中，基于由错误检测模块进行的一次或多次检测来调整一个或多个触发参数以调整触发灵敏度。在一个实施例中，操作412是由与(如图1所示和如上所述的)灵敏度模块114类似或基本相同的灵敏度模块结合与(如图1所示和如上所述的)错误检测模块113类似或基本相同的错误检测模块执行的。
在操作414中，根据呼吸治疗方案随时间调整能呼吸气体的加压流的一个或多个气体参数。所述呼吸治疗方案指示基于所检测的触发对一个或多个气体参数的调整。在一个实施例中，操作414是由与(如图1所示和如上所述的)控制模块115类似或基本相同的控制模块执行的。
在权利要求中，位于括号内的任何附图标记都不得被解释为对权利要求的限制。词语“包括”或“包含”不排除存在除权利要求所列举的那些元件或步骤以外的元件或步骤。在枚举若干器件的设备权利要求中，这些器件中的若干可以具体化为同一款硬件。元件前面的词语“一”或“一个”不排除多个这种元件的存在。在枚举若干器件的设备权利要求中，这些器件中的若干可以具体化为同一款硬件。在互不相同的从属权利要求中记载特定元件并不指示这些元件不能被组合使用。
尽管出于说明的目的已经基于当前被视为最实际和优选的实施例详细描述了本发明，但应该理解，这种细节仅出于该目的并且本发明不限于所公开的实施例，而是相反，其旨在涵盖处于权利要求书的精神和范围内的修改和等价布置。例如，应该理解，本发明预见到在可能的情况下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进行组合。

Claims (15)

1.一种呼吸治疗系统，包括：
压力发生器(140)，其被配置为生成能呼吸气体的加压流以输送到受试者的气道；
一个或多个传感器(142)，其被配置为生成传达与所述能呼吸气体的加压流的一个或多个气体参数相关的信息的一个或多个输出信号；以及
一个或多个处理器(110)，其被配置为执行计算机程序模块，所述计算机程序模块包括：
触发模块(111)，其被配置为基于所述一个或多个输出信号和一个或多个触发参数来检测指示所述受试者的呼吸努力的触发事件，其中，所述一个或多个触发参数是能调整的，以便于以不同触发灵敏度水平来检测所述触发事件；
肌肉压力模块(112)，其被配置为基于所述一个或多个输出信号来确定所述受试者的肌肉压力；
错误检测模块(113)，其被配置为检测无效触发事件和/或假触发事件中的一个或全部两个，其中，由所述错误检测模块进行的一个或全部两个检测基于所确定的肌肉压力；
灵敏度模块(114)，其被配置为基于由所述错误检测模块进行的一个或多个检测来调整所述一个或多个触发参数以调整所述触发灵敏度；以及
控制模块(115)，其被配置为根据呼吸治疗方案来控制所述压力发生器以随时间调整所述能呼吸气体的加压流的一个或多个气体参数，其中，所述呼吸治疗方案指示基于所检测到的触发事件对所述一个或多个气体参数的调整。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述触发模块被配置为通过以下之一或全部两者来检测触发事件：
检测实际受试者流量与预定受试者流量的交点，和/或
检测在预定时刻后已经由所述受试者吸入的预定吸气体积。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述肌肉压力是基于动态肺阻力和动态肺顺应性的每次呼吸估计确定的，其中，所述每次呼吸估计反映活动肺模型。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，检测所述无效触发事件还基于受试者流量与预定流量阈值的比较，并且其中，检测所述假触发事件还基于气道压力与预定压力阈值的比较。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述灵敏度模块响应于对已经达到用于检测假触发事件的第一配额的确定而降低所述触发灵敏度，并且其中，所述灵敏度模块响应于对已经达到用于检测无效触发事件的第二配额的确定而增大所述触发灵敏度。
6.一种提供呼吸治疗的方法，所述方法包括：
生成能呼吸气体的加压流以输送到受试者的气道；
生成传达与所述能呼吸气体的加压流的一个或多个气体参数相关的信息的一个或多个输出信号；
基于所述一个或多个输出信号和一个或多个触发参数来检测指示所述受试者的呼吸努力的触发事件，其中，所述一个或多个触发参数是能调整的，以便于以不同触发灵敏度水平来检测所述触发事件；
基于所述一个或多个输出信号来确定所述受试者的肌肉压力；
检测无效触发事件和/或假触发事件中的一个或全部两个，其中，一个或全部两个检测基于所确定的肌肉压力；
基于所检测的无效触发事件和/或所检测的假触发事件中的一个或全部两个来调整所述一个或多个触发参数以调整所述触发灵敏度；并且
根据呼吸治疗方案来随时间调整所述能呼吸气体的加压流的一个或多个气体参数，其中，所述呼吸治疗方案指示基于所检测到的触发事件对所述一个或多个气体参数的调整。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，检测触发事件包括以下之一或全部两者：
检测估计的受试者流量与预定受试者流量的交点，和/或
检测在预定时刻后由所述受试者吸入的预定吸气体积。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述肌肉压力是基于动态肺阻力和动态肺顺应性的每次呼吸估计确定的，其中，所述每次呼吸估计反映活动肺模型。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，检测所述无效触发事件还基于受试者流量与预定流量阈值的比较，并且其中，检测所述假触发事件还基于气道压力与预定压力阈值的比较。
10.根据权利要求6所述的方法，其中，调整所述触发灵敏度包括：
响应于对已经达到用于检测假触发事件的第一配额的确定而降低所述触发灵敏度，并且
响应于对已经达到用于检测无效触发事件的第二配额的确定而增大所述触发灵敏度。
11.一种被配置成提供呼吸治疗的系统，所述系统包括：
用于生成能呼吸气体的加压流以输送到受试者的气道的器件(140)；
用于生成传达与所述能呼吸气体的加压流的一个或多个气体参数相关的信息的一个或多个输出信号的器件(142)；
用于基于所述一个或多个输出信号和一个或多个触发参数来检测指示所述受试者的呼吸努力的触发事件的器件(111)，其中，所述一个或多个触发参数是能调整的，以便于以不同触发灵敏度水平来检测所述触发事件；
用于基于所述一个或多个输出信号来确定所述受试者的肌肉压力的器件(112)；
用于检测无效触发事件和/或假触发事件中的一个或全部两个的器件(113)，其中，一个或全部两个检测基于所确定的肌肉压力；
用于基于所检测的无效触发事件和/或所检测的假触发事件中的一个或全部两个来调整所述一个或多个触发参数以调整所述触发灵敏度的器件(114)；以及
用于根据呼吸治疗方案来随时间调整所述能呼吸气体的加压流的一个或多个气体参数的器件(115)，其中，所述呼吸治疗方案指示基于所检测到的触发事件对所述一个或多个气体参数的调整。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，用于检测触发事件的所述器件包括以下之一或全部两者：
用于检测估计的受试者流量与预定受试者流量的交点的器件(111)，和/或
用于检测在预定时刻后由所述受试者吸入的预定吸气体积的器件(111)。
13.根据权利要求11所述的系统，其中，用于确定所述肌肉压力的所述器件的操作基于动态肺阻力和动态肺顺应性的每次呼吸估计，其中，所述每次呼吸估计反映活动肺模型。
14.根据权利要求11所述的系统，其中，用于检测无效触发事件和/或假触发事件中的一个或全部两个的所述器件包括：
用于基于受试者流量与预定流量阈值的比较来检测所述无效触发事件的器件(113)；和/或
用于基于气道压力与预定压力阈值的比较来检测所述假触发事件的器件(113)。
15.根据权利要求11所述的系统，其中，用于调整所述触发灵敏度的所述器件包括：
用于响应于对已经达到用于检测假触发事件的第一配额的确定而降低所述触发灵敏度的器件(114)，以及
用于响应于对已经达到用于检测无效触发事件的第二配额的确定而增大所述触发灵敏度的器件(114)。
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