CN104144635A - 压力感应系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于检测人对象的鼻炎的设备包括：可充气构件，在第一状态下配置用于能插入人对象的鼻腔内；膨胀构件，配置用于使可充气构件在鼻腔内膨胀至经膨胀的第二状态，使得可充气构件抵靠鼻腔的组织；以及压力感应构件，配置用于测量由鼻腔的组织施加到可充气构件上的压力。提供一种用于检测鼻炎的系统及用于分析组织反应压力、检测鼻炎、预测所计划的鼻炎治疗的疗效以及评估之前的鼻炎治疗的疗效的方法。

Description

压力感应系统及方法
技术领域
本发明涉及用于检测鼻炎的设备、系统和方法。此外，本发明涉及用于预测待执行的鼻炎治疗的疗效的方法，以及用于评估之前执行的鼻炎治疗的疗效的方法。
背景技术
鼻炎，常被称为鼻塞，通常可以分成两组：过敏性鼻炎和非过敏性鼻炎。由于对各种鼻炎的诊断标准不是一直明确的，所以区分过敏性鼻炎与其它诱因的鼻炎可能是困难的。但是，准确的诊断是重要的，因为对过敏性鼻炎有效的疗法(即抗组胺药和鼻皮质类固醇)对其它类型的鼻炎可以不太有效。过敏性鼻炎包括偶发性鼻炎(episodicrhinitis)、职业性鼻炎(过敏源)、常年性鼻炎以及季节性鼻炎。非过敏性鼻炎包括：萎缩性鼻炎；化学或刺激物引起的鼻炎；如由抗高血压药物、阿司匹林、非甾体类抗炎药和口服避孕药以及鼻炎药物引起的药物诱发鼻炎；情绪性鼻炎；运动引发的鼻炎；味觉性鼻炎；如由甲状腺功能减退、月经周期、口服避孕药及妊娠引起的荷尔蒙诱发鼻炎；传染性鼻炎，如急性(通常是病毒性)鼻炎、慢性(鼻窦炎)；伴有嗜酸性粒细胞增多综合征的非过敏性鼻炎；职业性鼻炎(刺激物)；常年非过敏性鼻炎，如血管运动性鼻炎；姿势反射原纤毛运动障碍(postural reflexes primary ciliary dyskinesia)，以及反流引起的鼻炎或胃食管反流病。如果患者具有严重的症状或不明确的诊断，或如果他或她是过敏源避免疗法或免疫疗法的潜在人选，则应进行过敏测试。然而，全面的历史和身体检查应当用于帮助诊断鼻炎的诱因。
通常用于研究鼻通畅性(即鼻开放性和/或气流)的不同方法是已知的，不一定得出诊断。马尔姆(Malm)列出多个这些方法(L.·马尔姆，“过敏症(allergy)”，1997；52:19-23)，这些方法包括计算机断层扫描、磁共振成像、容量分析法、鼻实体测量法(rhinostereometry)、鼻声反射测量法(acoustic rhinometry)、鼻测压法(rhinomanometry)以及鼻峰值流速。
通常用于测量体腔的内径的设备及方法是已知的，如在美国申请公开No.2010/0234840中公开的设备和方法。该方法包括：将气球插入体腔(如食管)中；利用膨胀介质使体腔内的气球充气；以及监视气球内的膨胀介质的质量。此外，可以通过在两种不同的静态压力下测量气球内的总流体并且基于第一静态压力和第二静态压力之间的流体变化计算壁的顺应性，确定食管壁的顺应性。
在WO 2004/047675中公开了用于测量组织弹性变化的设备及方法。所公开的设备包括具有位于近端的可膨胀元件的导管。该导管在像动脉这样的腔内纵向地及周向地移动，且通过测量压力变化来检测弹性变化。该导管可以进一步配备有用于测量温度和pH的传感器。此方法被描述为对于刻画易损斑块和癌组织的特征是有用的。
发明内容
本发明的目的是提供用于检测鼻炎的新颖设备和系统。此外，本发明的目的是提供用于检测鼻炎、预测所计划的鼻炎治疗的疗效以及评估之前的鼻炎治疗的疗效的新颖设备、系统及方法。
在本发明的第一方面中，提供一种用于检测人对象的鼻炎的设备，该设备包括：可充气构件，该可充气构件在第一状态下配置用于能插入人对象的鼻腔内；膨胀构件，该膨胀构件配置用于使所述可充气构件在鼻腔内膨胀至经膨胀的第二状态，使得所述可充气构件抵靠鼻腔的组织；以及压力感应构件，该压力感应构件配置用于测量由鼻腔的组织施加在所述可充气构件上的压力。所述膨胀构件可以包括管状结构，所述管状结构包括自由地设置在所述可充气构件内的端部且包括用于与所述可充气构件流体连通的至少一个开口。
通过将所述可充气构件插入人对象的鼻腔中并使所述可充气构件膨胀，在组织上施加压力。健康对象和患一种形式鼻炎的对象都对所施加的压力产生反应。对所施加的压力的反应由所述压力感应构件监视作为在一段时间内由组织施加到所述可充气构件上的压力的变化。在健康对象和患鼻炎的对象中，最初观察到所测量的压力的急剧下降。此后，在所有对象中观察到突然的压力下降，直至达到饱和压力。在这些压力下降中间，存在具有几乎恒定压力的时间段。这些压力下降被认为对应于括约肌打开，且因此对应的鼻粘膜中的血液充盈的下降。当达到上面提到的饱和压力时，所施加的压力可以减小。这引起所测量的压力平滑恢复到第二饱和压力。这被认为对应于血管的重新填充以及括约肌的功能恢复。
发明人已发现，鼻腔内组织反应压力随时间的变化在患鼻炎的对象中与在健康对象中不同。通过用根据本发明第一方面的设备测量组织反应压力随时间的变化，因此可以检测鼻炎。此外，所述设备可以用于评估之前执行的鼻炎治疗的疗效，即用于评估患者是否已从他/她的鼻炎病愈，或症状是否已缓解。此外，所述设备可以用于预测所计划的鼻炎治疗的疗效，即用于预测例如特定患者对治疗的反应的可能性。
为了如上面描述的那样进行检测、评估和预测，生成所测量的组织反映压力曲线并将该所测量的压力曲线与参考压力曲线做比较，可能是有用的，所测量的组织反映压力曲线反映所测量的组织反应压力随时间的变化，参考压力曲线反映例如健康人对象的鼻腔内的组织反应压力随时间的变化。
对所施加的静态压力(例如如上面所描述的施加在所述可充气构件上的静态压力)的组织反应，在本文中通常称为所测量的压力或组织反应压力。因此，反映所测量的组织反应压力随时间的变化的曲线在本文中通常称为所测量的压力曲线。在可充气构件的周界限定内腔室的实施例中，由组织施加到可充气构件上的压力可以被测量作为可充气构件内的压力。这样的压力被称为可充气构件的内部压力。
在第一方面的另一实施例中，提供一种设备，其中所述可充气构件在第二状态下配置用于以约100至180mbar之间的压力抵靠鼻腔的组织。此压力表示最初施加在组织上的压力。如上面所讨论的，向鼻腔中的组织上的特定压力施加，以被反映在由压力感应构件测量的组织反应压力中的特殊方式影响鼻组织。最初施加的压力可以位于120至160mbar的范围内，如从130至150mbar。在一些情况下，所施加的压力可以是140mbar。
例如，所述压力感应构件可以置于所述可充气构件内，使得所述可充气构件包括所述压力感应构件的至少一部分。这样的压力感应构件可以例如位于所述可充气构件的表面上。
所述设备可以进一步包括显示构件，所述显示构件配置用于显示由所述压力感应构件测量的压力，即组织反应压力。显示构件，如LCD面板，有助于操作者监视所述组织反应压力。这样的显示器可以仅示出组织反应压力的当前值，或可以可替代地或还可以示出组织反应压力如何随时间演变。换句话说，显示构件在一个实施例中配置用于将由所述压力感应构件测量的压力显示为时间的函数。所述显示构件可以是数字的或模拟的。在所述显示构件仅示出组织反应压力的当前值的情况下，操作者必须监视信号的时间演变，以便能够得出与鼻病理相关的任何结论。如果例如在计算机屏幕上或在XY-绘图仪上示出组织反应压力随时间的演变，则有助于操作者估计鼻病理。但是，在这两种情况下，是操作者基于经验和/或训练得出与患者的健康相关的结论。
在第一方面的另一实施例中，所述膨胀构件包括节制阀和用于提高所述可充气构件内的压力的压力发生器。所述节制阀用于在已施加期望的压力时形成具有所述可充气构件以及所述膨胀构件的至少一部分的闭合系统。此外，所述压力感应构件可以在刺激构件外部设置和/或于刺激构件分离地设置，例如使得其与所述膨胀构件集成在一起，同时被配置用于测量所述闭合系统中的内部气压。
在第一方面的另一实施例中，所述可充气构件可连接至振动发生构件，所述振动发生构件配置用于引起所述可充气构件振动，使得将振动传递给鼻腔的组织。可以为不同目的将振动传递给鼻组织。不仅可以针对鼻粘膜的治疗而施加振动，还可以针对研究组织顺应性而施加振动。在鼻腔内的振动刺激期间监视所测量的组织压力的变化可以给出振动治疗的进度的指示、以及可能鼻组织的恢复的指示、以及组织顺应性的估计的指示。
在本发明的另一方面，提供一种用于检测鼻炎的系统，该系统包括：数据收集模块，该数据收集模块配置用于获得反映人对象的鼻腔的组织反应压力的输入信号；压力分析模块，该压力分析模块配置用于分析所述输入信号，以识别该信号在一段时间内的平稳期和下降；以及鼻炎检测模块，该鼻炎检测模块配置用于通过将该信号随时间的所述平稳期和下降与至少一个预定的边界条件做比较来检测鼻炎。
第二方面的鼻炎检测系统可以用于检测人对象的鼻炎，以及与上面定义的设备类似，可以用于预测所计划的鼻炎治疗的疗效以及用于评估之前执行的鼻炎治疗的疗效。
所述数据收集模块被设置用于获得反映组织反应压力的输入信号以及用于随时间推移收集所述输入信号的单独值。所述压力分析模块分析该信号，以便识别变化。这样的变化是压力平稳期和下降，而压力平稳期对应于在关于设备方面讨论的压力下降之间具有几乎恒定压力的时间段。所收集的人对象的组织反应压力显示为有问题的人对象的健康状况所特有的压力平稳期和下降。因此，对应于患鼻炎的特定患者的压力平稳期和下降与健康对象的那些不同。这使能够通过将特定人对象的平稳期和下降与边界条件做比较来进行鼻炎检测。
边界条件可以例如对应于从组织反应压力的多个测量结果中获得的计算值或平均值。除其它之外，用于检测鼻炎的边界条件的非限制性示例是：对应于最终饱和平稳期的组织反应压力、组织反应压力中特定下降的斜率、特定组织反应平稳期的长度、在预定的一段时间之后获得的组织反应压力、用于达到预定的压力平稳期的时间段、在达到饱和压力之前的压力下降的数量、以及在达到饱和压力之前的平稳期的数量。在一个示例中，根据本发明的系统可以进一步包括边界确定模块，边界确定模块配置用于从至少一个参考压力曲线中确定至少一个边界条件。
在另一实施例中，所述压力分析模块配置用于通过从幅度、变化率和频率中选择的至少一个曲线特性来描述信号的所述平稳期和下降的特征。幅度在这里指压力下降的长度，该长度用压力单位或时间表示。变化率是下降的斜率，而频率指每个时间单位的下降数量。通过这样特定曲线特性的限定，可以使鼻炎检测更容易。健康对象的组织反应压力曲线通常展现在达到最终饱和压力之前独特数量的下降和平稳期，而患不同形式鼻炎的对象的组织反应压力曲线通常展现更多的下降和平稳期，或更少的下降和平稳期。因此，健康对象的组织反应压力曲线的曲线特性可以与患鼻炎的对象的组织反应压力曲线的曲线特性不同。因此，可以将所测量的组织反应压力曲线的曲线特性与特定边界条件做比较，以检测鼻炎。对曲线特性的幅度、变化率及频率特有的边界条件的非限制性示例是：关于特定曲线特性的‘最大阈值(thresholdmax)’以及关于特定曲线特性的‘最小阈值(thresholdmin)’。因此，在另一实施例中，所述鼻炎检测模块配置用于通过找出那些曲线特性中至少一个曲线特性的具有超过关于那个特定曲线特性的预定的最大阈值的单独值的部分以检测第一子类型的鼻炎，以及通过找出那些曲线特性中至少一个曲线特性的具有低于关于那个特定曲线特性的预定最小阈值的单独值的部分以检测第二子类型的鼻炎，检测第一子类型的鼻炎和第二子类型的鼻炎。
因此，压力分析模块具有检测上面提到的输入信号的特征的能力。此外，压力分析模块可以具有进一步的处理能力，该进一步的处理能力允许该模块识别并比较曲线图形。
在又一实施例中，所述压力分析模块进一步配置用于检测所述输入信号中与喷嚏对应的峰值。将振动传递至鼻腔会引起喷嚏。这样的喷嚏被记录为所测量的组织反应压力中的峰值。喷嚏的频率可以给出有问题的人对象的健康状况的进一步指示。
在另一实施例中，反映人对象的鼻腔的组织反应压力的输入信号对应于由鼻腔的组织施加在根据与本发明第一方面关联的定义的设备上的压力。更具体地，该组织反应压力可以对应于施加在可连接至振动发生构件的设备上的压力。因此，输入信号反映通过在振动的可充气构件上施加的振动影响的组织压力。这种示例系统可以进一步包括顺应性确定模块，该顺应性确定模块配置用于确定组织对被传递的振动的顺应性。如本文所用的，术语‘顺应性(compliance)’指在例如移除可充气构件时鼻腔抵抗向其原始尺寸回弹的趋势的测量，且是“弹性(elastance)”的倒数。
在本系统方面的又一实施例中，所述系统包括如与本发明的设备方面相关定义的设备。
在反映组织反应压力的输入信号对应于在振动的可充气构件上施加的压力的实施例中，可以观察压力曲线中峰值的数量。如之前所讨论的，那些峰值对应于人对象打喷嚏，且通常可以在患鼻炎的人对象中观察到。因此，峰值的数量可以用于进一步明确对象的健康状况。该系统的压力分析模块可以例如配置用于确定峰值频率是否超过预定的峰值阈值。当包括根据本发明的设备方面的设备时，所述系统可以另外包括控制构件，该控制构件配置用于在超过所述峰值阈值时中止振动刺激及压力测量。
此外，所述系统可以包括存储模块，该存储模块配置用于存储例如边界条件、阈值以及参考曲线。此外，为了有助于患者跟踪，这样的存储模块可以使能够存储关于特定人对象的组织反应压力曲线以及所导出的曲线特性。
应理解，在适用时，关于本发明的特定方面描述的实施例和示例等同地与本发明的其它方面相关。
在本发明的另一方面中，提供一种用于分析组织反应压力的方法，该方法包括：提供反应在一段时间内人对象的鼻腔的组织反应压力的组织反应压力曲线；提供反应在一段参考时间内鼻腔的参考组织反应压力的参考压力曲线；以及将所述组织反应压力曲线与所述参考压力曲线做比较，以评定所述组织反应压力曲线和所述参考压力曲线之间的一致性。本发明的此方面称作本发明的第一方法方面。
通过评定组织反应压力曲线和参考曲线之间的一致性，可以识别与由参考曲线表示的人对象的特定状况的偏差。该分析方法可以用作用于在实际地确定人对象的状况之前识别偏差的准备方法。因此，根据关于特定患者的所期望的评定，可以提供合适的参考曲线。与仅提取一个或两个组织反应压力值的情况相比，通过将组织反应压力随时间的演变与参考曲线做比较，可以潜在地得到关于对象的健康状况的许多信息。鼻炎是一种复杂病症，且可能需要许多信息来使能够进行正确诊断。
在一个实施例中，该方法进一步包括以下之一：通过将从可能患鼻炎的人对象获得的组织反应压力曲线与所述参考压力曲线做比较来检测鼻炎；通过将在鼻炎治疗之前从人对象获得的组织反应压力曲线与所述参考压力曲线做比较，预测鼻炎治疗的疗效，或通过将从之前接受鼻炎治疗的人对象获得的组织反应压力曲线与所述参考压力曲线做比较，评估之前执行的鼻炎治疗的疗效。应理解，根据确定的目的不同，参考压力曲线可以不同。如果进行该比较来检测鼻炎，那么参考压力曲线可以表示健康状况。如果进行该比较来预测任何所计划的治疗方案的结果，则所述参考压力曲线可以表示已知对考虑中的所计划的治疗反应良好的健康状况。另一方面，如果进行该比较来评估任何之前执行的鼻炎治疗的疗效，则参考压力曲线还可以表示健康状况或对应于在所述治疗之前获得的压力反应曲线。应注意，该方法可以用于评估或预测任意之前的或所计划的鼻炎治疗的疗效。
假若上面提到的方法的发现是人对象患鼻炎或之前的鼻炎治疗未有效地治疗鼻炎，则可以推荐鼻炎治疗。这样的鼻炎治疗因此与本发明的方法分离地执行，且可以例如根据在WO 2008/138997中描述的方法执行，WO 2008/138997通过引用并入本文并且除其它体腔以外，该方法包括对鼻道的振动刺激，以治疗例如鼻炎。
因此，根据本发明的方法提供共同地被称为鼻炎的各种病症的客观定量测量。这是在如今的临床实践中所缺乏的。能够找出正确的诊断甚至可以抑制或停止患者(过度)使用无效的药物。此外，跟踪病症随时间的演变并因此确定特定治疗是否有效，是可能的。
在第一方法方面的另一实施例中，所述参考压力曲线选自：之前获得的组织反应压力曲线；至少两个之前获得的组织反应压力曲线的平均；对至少一个所测量的组织反应压力曲线的模型拟合；以及经理论计算的参考压力曲线。因此，参考压力曲线选自预定的参考压力曲线，但在一些实例中可以在执行该方法时从上面列出的曲线或模型中的任一个生成。进一步应理解，之前获得的组织反应压力曲线可以根据场合从同一人对象或从另一人对象得出。此外，经理论计算的参考压力曲线是在不直接依赖于所测量的组织反应压力的条件下计算的，因此其可以例如从任何已知的压力曲线计算。可以被拟合至所测量的数据的模型是所预期的组织反应压力曲线的常规形状的参数化表示。这样的模型的使用可以从曲线中消除噪声，并因此使曲线的特征更明显。
在另一实施例中，该方法的比较步骤包括以下至少之一：确定所述组织反应压力曲线对应于所述参考压力曲线或位于预定的容差间隔内；确定所述组织反应压力曲线的至少多个部分超过所述容差间隔；以及确定所述组织反应压力曲线的至少多个部分低于所述容差间隔。假若组织反应压力曲线落在所限定的健康状况容差间隔之外，则可以例如得出人对象患鼻炎的结论或未被有效地治疗他/她的鼻炎的结论。至少部分地超过容差间隔的组织反应压力曲线可以表示一种子类型的鼻炎，而至少部分地低于容差间隔的组织反应压力曲线可以表示另一子类型的鼻炎。在此情况下，容差间隔可以反映特殊健康状况周围的正态分布。
在该方法的另一实施例中，所述提供组织反应压力曲线选自：获得时间和组织反应压力值对，以及对单独值拟合模型。通过对那些单独值拟合模型，与参考曲线的比较会更容易执行，尤其如果参考曲线是以相同的方式构成的。此外，这可能是从信号中除去噪声的有效方式。
在又一实施例中，通过收集反映一段时间内人对象的鼻腔的组织反应压力的输入信号，生成组织反应压力曲线。
在本发明的相关方面中，提供一种用于检测鼻炎的方法，该方法包括：将可充气构件插入人对象的鼻腔内；使鼻腔内的所述可充气构件膨胀，使得所述可充气构件抵靠鼻腔的组织；测量一段时间内由鼻腔的组织施加在所述可充气构件上的压力，以生成所测量的压力曲线；以及分析所测量的压力曲线以检测鼻炎。本发明的此方面称作第二方法方面。通过使用此方法，医生可以测量鼻病理，并以客观的方式区分不同形式的鼻炎。跟踪特定患者随时间的演变以检测该患者健康状态的长期变化，也会是可能的。
在本发明的另一相关方面中，提供一种用于评估之前执行的鼻炎治疗的疗效的方法，该方法包括：将可充气构件插入人对象的鼻腔内；使鼻腔内的所述可充气构件膨胀，使得所述可充气构件抵靠鼻腔的组织；测量在一段时间内由鼻腔的组织施加在所述可充气构件上的压力，以生成所测量的压力曲线；以及分析所测量的压力曲线，以评估之前的鼻炎治疗的疗效。本发明的此方面称作第三方法方面。通过使用此方法，可以确定所给予的治疗是否正具有所期望的效果，以及如果没有，则可以改变、取代或停止治疗。以这样的方式，可以降低过度使用药物的风险。
在本发明的再一相关的方法方面中，提供一种用于预测鼻炎治疗的疗效的方法，该方法包括：将可充气构件插入人对象的鼻腔内；使鼻腔内的所述可充气构件膨胀，使得所述可充气构件抵靠鼻腔的组织；测量在一段时间内由鼻腔的组织施加在所述可充气构件上的压力，以生成所测量的压力曲线；以及分析所测量的压力曲线，以预测鼻炎治疗的疗效。本发明的此方面称作本发明的第四方法方面。此方法可以用于预测特定鼻炎治疗的结果，并因此用于为特定人对象选择最合适的治疗。
下面，将描述第四方法方面的多个实施例。
在一个实施例中，优选地与第二、第三和第四方法方面相关，所述分析包括：识别所述所测量的压力曲线中的平稳期和下降，以及将所述平稳期和下降与至少一个预定的边界条件做比较。因此，如之前与系统方面关联讨论的，从人对象收集的组织反应压力呈现为该有问题的对象的健康状况所特有的压力平稳期和下降。以这样的方式，通过将特定人对象的平稳期和下降与边界条件做比较，使能够检测鼻炎。边界条件可以对应于从之前讨论的组织反应压力的多个测量结果中获得的计算值或平均值。上面列出与鼻炎检测相关的边界条件的多个非限制性示例。但是，边界条件的这些示例等同地与预测所计划的鼻炎治疗的疗效和评估之前执行的鼻炎治疗的疗效相关。此外，这些方法可以包括从至少一个参考压力曲线中确定至少一个边界条件。
在这些方法方面的其它实施例中，方法可以包括通过从幅度、变化率和频率中选择的至少一个曲线特性来描述所述平稳期和下降的特征。根据上面描述的系统方面的压力分析，这可以使能够可替代地(可能更准确地)确定人对象的健康状况。因此，在另一实施例中，通过确定这些曲线特性中任一曲线特性的任何单独值是否超过关于该特定曲线特性的预定的最大阈值，检测鼻炎的子类型。类似地，在另一实施例中，通过确定这些曲线特性中任一曲线特性的任何单独值是否低于关于该特定曲线特性的预定的最小阈值，检测鼻炎的子类型。
作为上面描述的分析的一部分，可以提供参考压力曲线，且可以将所测量的压力曲线与参考压力曲线做比较。根据与第一方法方面关联的描述，参考压力曲线可以选自：之前获得的所测量的压力曲线；至少两个之前获得的所测量的压力曲线的平均；对至少一个所测量的压力曲线的模型拟合，或经理论计算的参考压力曲线。可以进行所测量的压力曲线与所述参考压力曲线之间的比较，以便：确定所测量的压力曲线是否对应于所述参考压力曲线或是否位于预定的容差间隔内；确定所测量的压力曲线的至少多个部分是否超过容差间隔；或确定所测量的压力曲线的至少多个部分是否低于所述容差间隔。
在另一实施例中，所述生成所测量的压力曲线包括存储时间和压力值对，或对于时间和压力值对拟合模型。
因此，所测量的压力曲线可以从在人对象的鼻腔内进行的压力测量中获得。除了在鼻腔内进行的压力测量之外，方法可以进一步包括通过所述可充气构件向鼻腔内的组织传递振动。通过与测量由组织施加在所述可充气构件上的压力同时进行鼻腔内的振动刺激，所测量的压力将不仅提供关于对象的健康状况的信息，还提供关于组织对待所传递的振动的顺应性的信息。因此，在方法方面的另一实施例中，方法包括确定组织对所传递的振动的顺应性。
在又一实施例中，方法包括检测所述组织反应压力曲线中或在所述可充气构件上施加的压力中对应于喷嚏的峰值。如之前讨论的，假若峰值频率超过预定的峰值阈值，则这可以是人对象的特定健康状况的指示。
当可充气构件在鼻腔内膨胀时，可充气构件可以以约100和180mbar之间的压力抵靠鼻腔的组织，例如从120至160mbar，如从130至150mbar。这对应于在开始鼻腔内的压力测量时施加的压力。
可以在约1至10分钟之间的时间段内在鼻腔内方便地进行压力测量。
在方法方面的特定实施例中，可充气构件可以包括在限定在本发明的设备和系统方面的设备或系统内。
从下面给出的具体实施方式中，本发明的应用的进一步范围将变得显而易见。但是，应理解，尽管具体实施方式和特定示例表示本发明的优选实施例，但具体实施方式和特定示例仅作为说明给出，因为在本发明的精神和范围内的各种变化和修改将对本领域技术人员从此具体实施方式中变得显而易见。
附图说明
从下文给出的具体实施方式及附图中将更全面地理解本发明，附图仅作为图示给出并且因此不限制本发明，并且其中：
图1是描绘根据本发明的设备方面的设备的示例的示意图；
图2是描绘根据本发明的系统方面的系统的示例的示意图；
图3是根据本发明的表示在组织反应压力分析方法的一个实施例中包括的步骤的流程图；以及
图4是示出代表不同健康状况的示例性所测量的组织反应压力曲线a)-c)的压力曲线。
具体实施方式
现在将参照附图描述本发明，其中用相同的附图标记表示相同或相似的元件。
参照图1，现在将介绍根据本发明的设备方面的特定设备示例。用于检测人对象的鼻炎的设备1具有两种结构或状态，其中图1描绘该设备的第二结构或状态。可充气构件2在其膨胀状态被设置为部分地包围膨胀构件3，使得膨胀构件3的端部位于可充气构件2内。可充气构件2例如是由像塑料或橡胶这样的材料制成的气球。在一些实例中，可充气构件由乳胶制成。
膨胀构件3包括用于向可充气构件2供应流体的至少一个通道4。因此，可充气构件2包括用于容纳由膨胀构件3供应的流体(例如，气体或液体)的腔室。该腔室的壁由可充气构件2的内表面限定。因此，经由膨胀构件3向可充气构件2的流体供应影响可充气构件2的膨胀体积和程度。为了允许流体从膨胀构件3向可充气构件2的自由通过，膨胀构件3的端部3a包括至少一个开口3b。如果膨胀构件3的端部3a自由地设置在可充气构件2内，例如图1中所示，则端部3a可以包括用于向可充气构件2供应流体的一个以上的开口3b。开口(多个开口)3b可以围绕膨胀构件3的端部3a的边缘设置，和/或可以沿轴向设置在膨胀构件3的端部3a的末端。开口(多个开口)3b可以沿膨胀构件3的位于可充气构件2内的部分的纵向分布。包括至少一个通道4的膨胀构件的示例包括导管、管子、管道、圆筒、管等。膨胀构件3可以例如由塑料、橡胶或金属材料制成。
可充气构件2和膨胀构件3的可替代设置是被预见的，其中可充气构件2例如毗连至膨胀构件3的端部3a，或被设置为距端部3a一定距离的绕膨胀构件3的套筒。膨胀构件3的以及可充气构件2的与人体接触的部分通常限定用于防止流体泄漏至人体的闭合系统。
两个压力感应构件5可选地被设置在可充气构件2的外表面上。压力感应构件5的设置使能够在将可充气构件2在其第二膨胀状态下设置在人对象的鼻腔内时精确地测量在可充气构件2的表面上施加的组织反应压力。在设备1的此示例中，存在两个压力感应构件5，但是应理解，设备1可以包括任意合适数量的压力感应构件5，如围绕可充气构件的周边设置的多个压力感应构件5。可以设置在可充气构件的表面上的压力感应构件5的一个示例是应变计。这样的应变计可以例如使用胶水或通过蒸发而应用在该表面上。
可替代地，压力感应构件5可以集成在可充气构件2内。可充气构件2内的压力与由组织施加在可充气构件2的外表面上的压力成比例，因此压力感应构件5可以测量可充气构件2的内部压力。集成的压力感应构件的一个示例是MEMS(微电子机械系统)设备。
可充气构件2的膨胀可以例如通过提高可充气构件2内的气压来实现。膨胀构件3可以包括被设置用于提高可充气构件内的气压的压力生成器，例如注射器、气球或泵。在这样的情况下，可以通过监视可充气构件2内的气压来测量组织反应压力。压力感应构件5可以例如设置为位于可充气构件2外部并且与通道4流体连通。装备有压力计及节制阀的手动操作的泵送球(pumping bulb)可以用作压力发生器。示例性操作模式是通过手动挤压该泵送球、关闭该阀并观察在压力计上示出的可充气构件2内的气压的时间演化，将可充气构件2充气至100至180mbar(毫巴)范围内的压力。
在一些示例中，可以通过改变设备1内的空气量来施加振动。因此，由压力感应构件5记录的组织反应压力可以给出可充气构件2周围的组织的顺应性的估计。这可以给出关于有问题的人对象会如何对鼻炎治疗(例如，WO 2008/138997中公开的振动鼻炎治疗)作出反应的指示。
在鼻炎检测设备的其它示例中，其它类型的感应元件可以集成在该设备中。可充气构件2可以例如装备有用于温度、pH和/或电导率中任一个的分离的传感器5a。这样的传感器可以如上面关于压力感应构件5所描述的那样附接至可充气构件2的外表面，或与可充气构件2集成在一起。通过接收除所测量的压力以外的上述数据，进一步的鼻病理特征描述会是可能的。
参照图2，设备1可以进一步包括显示构件18，显示构件18被配置为显示由压力感应构件测量的压力，即组织反应压力。显示构件可以是LCD面板，该LCD面板可以与控制单元13分离或是控制单元13的一部分。显示构件18有助于操作者监视组织反应压力。这样的显示构件18可以仅显示组织反应压力的当前值，或可以可替代地显示或还可以显示组织反应压力如何随时间演变。换句话说，显示构件18在一个实施例中被配置为将由压力感应构件测量的压力显示为时间的函数。显示构件可以是数字的或模拟的。在显示构件仅示出组织反应压力的当前值的情况中，操作者必须监视信号的时间演变，以便能够得出关于鼻病理的任何结论。如果例如在计算机屏幕或XY-绘图仪上显示组织反应压力的时间演变，则有助于操作者估计鼻病理。但是，在这两种情况下，是操作者基于经验和/或训练得出关于患者健康状况的结论。
参照图2，现在将介绍根据本发明的系统方面的系统的特定示例。该系统包括具有可充气构件2的设备1，可充气构件2可选地在表面上装备有压力感应构件5。如上面描述的，可充气构件2围绕膨胀构件3设置。像空气这样的流体通过入口6进入该系统。在压力调节器7中，在通过管道8向设备1供应流体之前，对流体进行加压。压力调节器7的一个示例是压力泵。在向设备1供应之前，流体可以选地通过频率和振幅调节器9。频率和振幅调节器9的一个示例是振荡泵。如果存在，则频率和振幅调节器9向经加压的流体提供具有期望频率和振幅的振动，经加压的流体随后通过管道10和膨胀构件3被供应至设备1。管道10具有安全阀11，安全阀11用于在可充气构件2内的压力超过特定最大值时释放流体。为了控制系统压力，以及在一些实例中为了测量表示组织反应压力的可充气构件2的内部压力，可以提供外部压力传感器12。
控制单元13包括数据收集模块(未示出)，数据收集模块用于获得反映根据发明在设备1的可充气构件2上施加的组织反应压力的测量的输入信号。在一些实施例中，控制单元13可以通过线路17接收来自在设备1上设置的压力感应构件5的输入信号。可以持续地或根据预定的计划方案监视由鼻组织施加到可充气构件2上的压力。此外，可以将所测量的压力存储在数据收集模块中。
此外，该系统可以包括显示构件18，显示构件18配置用于显示由压力感应构件5测量的压力。显示构件18可以与控制单元13集成在一起，如图2所示，或可以被设置为独立的单元。显示构件18可以被配置用于将由压力感应构件测量的压力显示为当前值，显示为特定时间点的独特值，或显示为时间的函数。
通过压力分析模块(未示出)进一步分析所测量的压力，压力分析模块可选地设置在控制单元13内。压力分析模块识别例如在1至10分钟的时间段内收集的所测量的压力信号的平稳期和下降。
进一步设置鼻炎检测模块(未示出)，鼻炎检测模块用于将所测量的压力中所识别的平稳期和下降与例如预定的边界条件做比较或与参考压力曲线做比较。因此，检测鼻炎。
该系统的控制单元13进一步通过线路14连接至压力调节器7。因此，与所施加的压力相关的信息通过所述线路14从压力调节器7转发至控制单元3。此外，可以从控制单元13中央地控制压力的施加。
如果存在，则频率和振幅调节器9通过线路15与控制单元13通信。信息通过线路15从可选的频率和振幅调节器9转发至控制单元，并且命令通过所述线路15从控制单元13传送至频率和振幅调节器9。
应理解，数据收集模块、压力分析模块以及鼻炎检测模块可以如上面描述的那样集成在共同的控制单元13内，或可以彼此分离地设置在例如分离的控制单元内。
控制单元13的一个示例是包括适合的外围I/O能力的微控制器，该微控制器执行例如用于分析输入信号以及用于确定如何调整压力及可选地调整频率和振幅的软件。可预见，可以使用其它类型的控制单元13，例如个人计算机。
参照图3，现在将介绍根据本发明的方法方面的方法的特定示例。首先提供组织反应压力曲线。组织反应压力曲线反映人对象的鼻腔在一段时间内的组织反应压力。因此，组织反应压力已经与当前的示例性方法分离地被测量和被收集。在其它示例性方法中，获得反映组织反应压力的输入信号，并通过将曲线调整至在一段时间内获得的输入信号的单独值，或通过对一段时间内的所述输入信号进行采样，生成组织反应压力曲线。通过将曲线调整至单独值，可以更容易执行与参考曲线的比较，尤其如果参考曲线是以相同的方式构成的。此外，这可能是用于从信号中除去噪声的有效方式。采样值的使用消除了对参数化表示的需要。
此后提供参考压力曲线。此参考压力曲线反映一段参考时间内鼻腔的参考组织反应压力。此参考压力曲线可以根据本文描述的程序获得。
随后，对这些曲线进行比较。将组织反应压力曲线与所述参考压力曲线做比较，以便评价二者之间的一致性。该比较可以与随后的检测步骤有关，其中通过例如确定是否存在一致性或组织反应压力曲线是否位于预定的容差间隔内，通过确定组织反应压力曲线的至少一些部分是否超过所述容差间隔，以及通过确定组织反应压力曲线的至少一些部分是否低于所述容差间隔，检测鼻炎。
人对象的鼻炎检测
通过在被插入鼻腔内的气球中施加静态压力并监视随时间变化的生成压力，可以检测鼻炎。下面说明来自人患者的鼻腔内的组织反应压力测量的观察。
将接受测量的患者分为三个一般组B)、C)以及D)。第一组A)代表健康患者(即，未患鼻炎)。
第二组B)代表患鼻炎的一种子类型的患者。该组患者通常称为鼻塞者。鼻塞者经历鼻腔堵塞，有时伴随喷嚏。通常用药物(例如，可的松)治疗这些患者，在非过敏的情况下成功率低于50％。可替代的治疗选择是侵入性组织破坏性手术。该组构成鼻炎患者的约80％。
第三组C)也代表患鼻炎的一种子类型的患者，且此组通常称为打喷嚏者。如名字所暗示的那样，打喷嚏者打很多喷嚏。喷嚏通常伴有鼻子中增加的分泌物。这组构成鼻炎患者的约10％。
第四组D)也代表患鼻炎的一种子类型的患者。此组通常称为流鼻涕者。典型症状包括鼻子中的大量分泌物。流鼻涕者代表鼻炎患者的剩余10％，且治疗起来最成问题。存在贡献此类症状的最可能的几种病症，例如与年龄有关。这些患者通常抵抗治疗。
在图4中示出代表性组织反应压力曲线，其中a)代表健康组A)，b)代表鼻塞组B)，且c)代表打喷嚏者C)。
所用的可充气构件是气球，其在膨胀状态下具有约1.5cm的直径以及5cm的长度。气球与具有约15cm长度的管道连接。管道和气球彼此连接，使得管道的位于气球内的一端具有最大4cm的长度，以方便插入鼻腔内。管道向气球供应空气，以使气球膨胀。管道的另一端通过三通活栓(three-way cock)连接至有刻度的注射器(20ml)以及另一管道，另一管道连接至闭合空气系统。
闭合空气系统连接至柔性膜，在一些压力测量期间通过电机以间隔10-100Hz内的可变频率使柔性膜振荡。可以在5-180mbar的压力间隔内以可控的方式改变空气压力。可以以可控的方式(以任意的但可再现的单位)改变振荡膜的振幅。在使用之前，气球具有卫生防护罩，该卫生防护罩具有来自一次性手套的指状物。在每次插入鼻腔中之前，将卫生防护罩浸在石蜡溶液中。
已发现：在代表组A)的人患者中，压力最初下降至约100mbar的水平。此后，观察到约10mbar的突然压力下降。多个压力下降以在中间具有几乎恒定压力的时间段重复地发生。在增加约10秒的时间间隔处观察到这些下降。在约1分钟的时间段后，达到第一饱和压力，其中所测量的压力在从25到30mbar的范围内。然后，所施加的压力下降至约5mbar。在平滑恢复之后，所测量的组织压力稳定在约15mbar的第二饱和压力。
对组A)的健康人的压力测量解释是：突然的压力下降对应于括约肌开放，这引起鼻粘膜中填充较少的血液。在谨慎的压力下降之后看见的平滑恢复接着被认为对应于血管的重填充以及括约肌的功能恢复。
在第二组B)中，初始的压力降低与健康参考相比慢，见图4b)。这随后是相对小的压力降低以及有时具有几乎恒定压力的相对长的时间段。具有几乎恒定压力的这些时间段称为平稳期。相对小的下降以及长的平稳期被假设为由括约肌被卡住且不能以它们在健康对象中执行的方式打开引起。
在第三组C)中，组织反应压力下降比较快，在压力下降之间具有相对短的平稳期。关于此的原因可能是括约肌仅能够承受被施加的压力一小段时间。
在第四组D)中，观察到类似于组A)的那些曲线的组织反应压力曲线。为了将该组患者与其它组区分开，通过可充气构件向代表所有所定义的组的患者的鼻腔施加振动。振动立即引起鼻炎患者的反应，但不引起健康人的反应。除其它以外，由鼻炎患者显示的反应是频繁地打喷嚏、鼻子和/或眼睛中分泌物增加、未经受振动的鼻腔内发痒及鼻塞的感觉。另一方面，健康人仅注意到施加振动而未显示任何过度敏感的迹象。鼻炎患者对所施加的振动的初始强烈反应随后减弱。
在经受振动给予之后，基本上如在WO2008/138997中所描绘的那样，鼻炎患者显示出与组A)的那些患者相同类型的组织反应压力曲线。相信在鼻炎患者初始的强烈反应减弱时，这些患者缓解了他/她的症状。
因此，在描述本发明时，本发明可以以许多方式变化将是显而易见的。这样的变化不被认为脱离本发明的精神和范围，且对本领域技术人员会显而易见的所有这样的修改旨在包括在下面的权利要求的范围内。

Claims (19)

1.一种用于检测鼻炎的系统，包括：
数据收集模块，配置用于获得反映人对象的鼻腔的组织反应压力的输入信号；
压力分析模块，配置用于分析所述输入信号，以识别所述信号在一段时间内的平稳期和下降；以及
鼻炎检测模块，配置用于通过将经过时间流逝的所述信号的所述平稳期和下降与至少一个预定的边界条件做比较来检测鼻炎。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述压力分析模块配置用于通过从幅度、变化率以及频率中选择的至少一个曲线特性来描述所述信号的所述平稳期和下降的特征。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述鼻炎检测模块配置用于通过找出所述曲线特性中至少一个曲线特性的具有位于关于此特定曲线特性的预定的最大阈值以上的单独值的部分以检测第一子类型的鼻炎，以及通过找出所述曲线特性中至少一个曲线特性的具有关于此特定曲线特性的预定的最小阈值以下的单独值的部分以检测第二子类型的鼻炎，检测第一子类型的鼻炎和第二子类型的鼻炎。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中，所述压力分析模块配置用于检测所述输入信号中对应于喷嚏的峰值。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，进一步包括用于检测人对象的鼻炎的设备，所述设备包括：
可充气构件，在第一状态下配置用于能插入所述人对象的鼻腔内；
膨胀构件，配置用于使所述可充气构件在鼻腔内膨胀至经膨胀的第二状态，使得所述可充气构件抵靠鼻腔的组织；以及压力感应构件，所述压力感应构件配置用于测量由鼻腔的组织施加到所述可充气构件上的压力，
其中，所述第二状态下的所述可充气构件配置用于以约100和180mbar之间的压力抵靠鼻腔的组织。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述设备包括设置在所述可充气构件的表面上的两个或更多个压力感应构件。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述压力感应构件为应变计。
8.根据权利要求5所述的系统，其中，所述压力感应构件集成在所述可充气构件内。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述压力感应构件是微电子机械系统。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的系统，其中，所述可充气构件能连接至振动发生构件，所述振动发生构件配置用于引起所述可充气构件振动，使得将振动传递至鼻腔的组织。
11.根据权利要求5至10中任一项所述的系统，其中，所述设备进一步包括显示构件，所述显示构件配置用于显示由所述压力感应构件测量的压力。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述显示构件配置用于将由所述压力感应构件测量的压力显示为时间的函数。
13.根据权利要求5至12中任一项所述的系统，其中，所述设备进一步包括其它类型的感应组件，如用于感应温度、pH和/或电导率的传感器。
14.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其中，所述组织反应压力对应于由鼻腔的组织施加到由权利要求5至13中任一项限定的设备上的压力。
15.根据权利要求10至13中任一项所述的系统，进一步包括顺应性确定模块，所述顺应性确定模块配置用于确定组织对所传递的振动的顺应性。
16.一种用于分析组织反应压力的方法，包括以下步骤：
提供反映在一段时间内人对象的鼻腔的所述组织反应压力的组织反应压力曲线，
提供反映在一段参考时间内鼻腔的参考组织反应压力的参考压力曲线，以及
将所述组织反应压力曲线与所述参考压力曲线做比较，以评定所述组织反应压力曲线与参考压力曲线之间的一致性；
以及以下步骤之一：
通过将从可能患鼻炎的人对象获得的组织反应压力曲线与所述参考压力曲线做比较，检测鼻炎，或者
通过将在鼻炎治疗之前从人对象获得的组织反应压力曲线与所述参考压力曲线做比较，预测鼻炎治疗的疗效，或者
通过将从之前经过鼻炎治疗的人对象获得的组织反应压力曲线与所述参考压力曲线做比较，评估之前执行的鼻炎治疗的疗效。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述参考压力曲线选自：
之前获得的组织反应压力曲线；
至少两个之前获得的组织反应压力曲线的平均；
对至少一个所测量的组织反应压力曲线的模型拟合；以及
经理论计算的参考压力曲线。
18.根据权利要求16至17中任一项所述的方法，其中，所述比较包括以下至少之一：
确定所述组织反应压力曲线对应于所述参考压力曲线或位于预定的容差间隔内；
确定所述组织反应压力曲线的至少多个部分超过所述容差间隔；以及
确定所述组织反应压力曲线的至少多个部分低于所述容差间隔。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，其中，所述提供组织反应压力曲线选自：
获得时间和组织反应压力值对，以及
对单独值拟合模型。
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