CN104955511B - 新生儿氧气供应的控制 - Google Patents

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Abstract

一种控制氧气供应的系统和方法使用对生理传感器和/或对象接口器具是否已经有关于对象被移位和/或是否已经存在所述对象本身的移动的确定。可以降低尤其是与动脉血氧饱和度的水平有关的生理参数的测量的准确性的伪影可以通过对涉及传感器移位、所述对象接口器具的移位和/或所述对象的移动的确定来进行检测。

Description

新生儿氧气供应的控制
技术领域
本公开涉及用于控制对对象的氧气供应的系统和方法，并且具体涉及检测对婴儿的动脉血氧饱和度的基于传感器的测量是否由于一个或多个传感器、对象接口器具的移位和/或对象的移动而失败的系统和方法。
背景技术
婴儿(例如，新生儿)有时需要呼吸治疗，尤其是具有在周围环境空气的氧气水平之上的氧气水平的可呼吸气体的供应。婴儿可以被监测，使得其动脉血氧饱和度(SpO2)的水平被控制在预定范围之内。通过供应具有特定分数的吸入的氧气的可呼吸气体，呼吸治疗可以用于控制SpO2水平。对动脉血氧饱和度的测量由于多种原因可以是不准确的。该不准确性继而影响控制呼吸治疗以维持SpO2水平的任务的性能和/或有效性。
发明内容
相应地，本发明的一个或多个实施例的目的是提供一种用于控制针对具有气道的对象的氧气供应的系统。所述系统包括：压力发生器、多个生理传感器、一个或多个位置传感器、一个或多个处理器、以及各种可执行的计算机程序模块。所述压力发生器被配置为生成用于递送到所述对象的所述气道的可呼吸气体的加压流。所述可呼吸气体的加压流可以通过对象接口器具来递送。所述多个生理传感器被配置为生成传达与一个或多个生理参数有关的生理信息的输出信号。所述一个或多个位置传感器被配置为生成传达有关于所述生理传感器中的一个或多个关于所述对象、所述对象接口器具和/或所述生理传感器中的其他生理传感器的位置信息的输出信号。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伪影模块、参数确定模块、以及氧气控制模块。所述伪影模块被配置为检测所述生理传感器、所述对象接口器具的移位和/或所述对象的移动，所述对象的移动在由所述参数确定模块对动脉血氧饱和度的水平的确定中能够导致伪影。所述伪影模块被配置为基于由所述一个或多个位置传感器生成的所述输出信号来检测这样的移位。所述参数确定模块被配置为基于由所述生理传感器生成的所述输出信号来确定所述对象的动脉血氧饱和度的水平。所述氧气控制模块被配置为基于所确定的动脉血氧饱和度的水平和由所述伪影模块进行的对移位的检测来调节所述可呼吸气体的加压流和/或所述可呼吸气体的加压流中的吸入的氧气的分数。
本发明的一个或多个实施例的又另一方面是提供一种控制对对象的氧气供应的方法，所述对象具有气道。所述方法使用包括压力发生器、多个生理传感器、以及一个或多个位置传感器的系统来实施。所述方法包括：生成用于通过对象接口器具递送到所述对象的所述气道的可呼吸气体的加压流；生成传达与所述对象的一个或多个生理参数有关的生理信息的输出信号；生成传达有关于所述生理传感器中的一个或多个关于所述对象、所述对象接口器具和/或所述生理传感器中的其他生理传感器的位置信息的输出信号；基于由所述生理传感器生成的所述输出信号来确定所述对象的动脉血氧饱和度的水平；检测所述生理传感器中的一个或多个、所述对象接口器具的移位和/或检测所述对象的移动，所述对象的移动在对动脉血氧供应的所述水平的确定中能够导致伪影，其中，所述检测基于由所述一个或多个位置传感器生成的所述输出信号；并且基于所确定的动脉血氧饱和度的水平和对移位的检测来调节所述可呼吸气体的加压流和/或所述可呼吸气体的加压流中的吸入的氧气的分数。
一个或多个实施例的又另一方面是提供一种被配置为控制针对具有气道的对象的氧气供应的系统。所述系统包括：用于生成用于递送到所述对象的所述气道的可呼吸气体的加压流的单元；用于生成传达与所述对象的一个或多个生理参数有关的生理信息的输出信号的第一单元；用于生成传达有关于用于生成的所述第一单元中的一个或多个关于所述对象和/或用于生成的所述第一单元中的其他一些的位置信息的输出信号的第二单元；用于基于由所述用于生成的第一单元生成的所述输出信号来确定所述对象的动脉血氧饱和度的水平的第一单元；用于检测所述用于生成的第一单元和/或所述对象是否已经以在由所述第一单元进行的确定中能够导致伪影的方式被移位的第二单元，其中，所述用于检测的第二单元的操作基于由所述用于生成的第二单元生成的所述输出信号；以及用于基于由所述用于确定的第一单元进行的确定和对由所述用于检测的第二单元进行的检测来调节所述可呼吸气体的加压流和/或所述可呼吸气体的加压流中的吸入的氧气的分数的单元。
附图说明
在参考附图考虑以下描述和权利要求书的情况下，本发明的这些和其他目的、特征和特性，以及操作方法和有关的结构元件和零件组合的功能和制造的经济性将变得更加显而易见，所有附图均形成本说明书的部分，其中，在各个附图中同样的附图标记指代对应的部分。然而，应当明确理解，附图仅是出于图示和描述的目的，并非旨在作为对本发明的限制的定义。
图1示意地图示了根据一个或多个实施例的用于控制氧气供应的系统；
图2图示了根据一个或多个实施例的对象上的多个生理传感器的视图；并且
图3图示了根据一个或多个实施例的用于控制氧气供应的方法。
具体实施方式
如在本文中所使用的，单数形式的“一”、“一个”或“该”包括复数引用，除非上下文明确指示的。如在本文中所使用的，两个或更多部分或部件被“耦合”的表述将意味着，只要发生链接，这些部分直接地，或者间接地，即通过一个或多个中间部分或部件，接合或共同操作。如在本文中所使用的，“直接耦合”意味着两个元件直接地彼此接触。如在本文中所使用的，“固定耦合”或“固定的”意味着两个部件被耦合以便在保持相对彼此的恒定取向的情况下作为一个整体进行移动。
如在本文中所使用的，“整体”一词意味着创建为单个工件或单元的部件。亦即，包括分别创建并且之后耦合在一起作为一单元的工件的部件不是“整体”部件或实体。如在本文中所采用的，两个或更多部分或部件一个接一个“啮合”的表述意味着多个部件直接地或通过一个或多个中间部分或部件向另一个施加力。如在本文中所采用的，术语“数个”意味着一或大于一的整数(即，多个)。
在本文中所使用的方位短语，诸如，例如并不限于，顶部、底部、左侧、右侧、上部、下部、前部、后部及其衍生物，涉及附图所示的元件的取向，并不限制权利要求书，除非在文中明确地记载。
图1示意地图示了根据一个或多个实施例的系统10。图1中的视图组合了来自不同视角的方面，并非旨在以任何方式进行限制。系统10可以包括以下中的一个或多个：对象支撑体8；支撑结构9；多个生理传感器142；一个或多个位置传感器141；一个或多个流量、氧气和/或压力传感器144；一个或多个处理器110；位置模块111；伪影模块112；参数确定模块113；氧气控制模块114；用户接口120；电子存储器130；压力发生器140；递送回路180；对象接口器具184；和/或其他部件。
对象支撑体8可以被配置为支撑并物理地接合对象106。对象106可以是婴儿、新生儿和/或其他对象或患者。在一些实施例中，一个或多个传感器可以与对象支撑体8集成、嵌入、组合和/或连接在一起。支撑结构9可以被配置为支撑和/或承载例如被固定在适当位置的一个或多个位置传感器141，并且可以被可互换地称为台架(stand)。在一些实施例中，系统10可以不包括对象支撑体8和/或支撑结构9。一些实施例可以包括比在图1中描绘的部件更少的部件。
在各种类型的治疗(包括但不限于呼吸治疗)期间，对象106的一个或多个生理参数可以被测量和/或被监测。所述生理参数可以包括但不限于(动脉)血氧饱和度、心率、呼吸速率等。一个或多个生理参数可以例如以反馈方式用于控制正被递送到对象106的可呼吸气体的加压流的一个或多个参数。一个或多个受控的参数可以包括但不限于通过(富氧的)可呼吸气体的加压流对对象106的氧气供应和/或对所述(富氧的)可呼吸气体的加压流中的氧气的分数的控制。
(呼吸)治疗和/或富氧的可呼吸气体的有效和/或适当的水平可以基于对象的年龄、尺寸、重量、和/或其他生理、环境、周围环境和/或对象特异性的参数。所述对象特异性的参数可以根据临床指南来调节。
图1中的系统10的压力发生器140可以与通气机系统和/或(无创)正压气道设备((等)集成、嵌入、组合和/或连接在一起。压力发生器140可以被配置为提供用于例如经由递送回路180递送到对象106的气道的可呼吸气体的加压流。可呼吸气体可以被提供给归因于一个或多个原因(包括但不限于呼吸肌虚弱、神经肌肉疾病、萎缩症、机能障碍和/或其他原因)而不能(或需要帮助)适当地呼吸的对象。压力发生器140可以被配置作为流量发生器。术语压力发生器和流量发生器可以在本文中被可互换地使用。对象106可以发起或不发起呼吸的一个或多个阶段。例如，一个或多个实施例可以包括在吸气期间的主动通气和在呼气期间的被动通气。通过供应具有特定分数的吸入的氧气的可呼吸气体，压力发生器140可以用于控制SpO2水平。
在吸气期间，可呼吸气体的加压流的压力可以被调节为一个或多个吸入压力水平，以诱导、支持和/或控制由对象106进行的吸气。备选地和/或额外地，在呼气期间，可呼吸气体的加压流的压力可以被调节为一个或多个呼气压力水平，以诱导、支持和/或控制由对象106进行的呼气。压力发生器140被配置为调节以下中的一个或多个：可呼吸气体的加压流的压力水平、流速、氧气分数、湿度、速度、加速度和/或其他参数。
可呼吸气体的加压流经由递送回路180从压力发生器140被递送到对象106的气道。加压流可以具有特定分数的氧气。递送回路180可以被配置为选择性地控制可呼吸气体到对象106的气道的递送和/或从对象106的气道递送可呼吸气体的方向和/或其他参数。递送回路180可以被可互换地称为对象接口180。递送回路180可以包括管道182、对象接口器具184和/或其他组成部件。管道182包括将对象接口器具184置于与压力发生器140流体连通的单肢构造或多肢构造中的柔性长度的软管或其他管道。管道182形成流动路径，通过所述流动路径使可呼吸气体的加压流在对象接口器具184与压力发生器140之间连通。
图1中的系统10的对象接口器具184被配置为向对象106的气道递送可呼吸气体的加压流。对象接口器具184可以被可互换地称为气体递送设备。正因如此，对象接口器具184可以包括适合于该功能的任何器具。在一些实施例中，可呼吸气体被无创地递送。在一些实施例中，压力发生器140是专用的通气设备，并且对象接口器具184被配置为与正用于向对象106递送呼吸治疗的另一接口器具可移除地耦合。例如，对象接口器具184可以被配置为与气管导管、气管切开入口和/或其他接口器具接合，和/或被插入到气管导管、气管切开入口和/或其他接口器具中。在一个实施例中，对象接口器具184被配置为在没有介入器具的情况下接合对象106的气道。在该实施例中，对象接口器具184可以包括以下中的一个或多个：气管导管、鼻套管、气管切开导管、鼻罩、一个或多个鼻塞、鼻/口罩、全面罩、全罩式面罩、压头箱和/或将气流与对象的气道连通的其他接口器具。本公开不限于这些范例，并且预期使用任何对象接口将可呼吸气体的加压流向对象106的递送。
系统10的传感器可以包括多个生理传感器142；一个或多个位置传感器141；一个或多个流量、氧气和/或压力传感器144和/或其他传感器。
图1中的系统10的多个生理传感器142中的个体生理传感器可以被配置为生成传达与对象106的一个或多个生理参数有关的生理信息的输出信号。在一些实施例中，所传达的信息可以与和对象106的状态和/或状况、对象106的呼吸、由对象106呼吸的气体、对象106的心率、对象106的呼吸速率、对象106的生命体征相关联的参数(包括一个或多个温度、动脉血的血氧饱和度(SpO2),无论是外周的还是中心的参数、生理参数、环境参数和/或患者特异性的(医学)参数)和/或其他参数有关。例如，多个生理传感器142可以包括一个或多个脉搏血氧计。所测量的(动脉)血氧饱和度的水平可以例如以反馈方式用于控制正被递送到对象106的富氧的可呼吸气体的加压流的一个或多个参数，尤其是富氧的可呼吸气体中的氧气的分数。
生理传感器142可以由于多种原因而产生不准确的测量。例如，个体生理传感器142可以由于对象106的移动和/或动作而被移位。在婴儿的情况下，特定传感器可以例如被婴儿抓住，这可以降低使用该特定传感器的测量的可靠性。传感器可以在对象的日常护理期间被移位，包括但不限于为婴儿供给和更换尿布。
图1中的系统10的一个或多个位置传感器141中的个体位置传感器可以被配置为生成传达信息(例如，位置信息)的输出信号。位置信息可以与对象106的定位、位置、姿势、尺寸、重量和/或状态、一个或多个生理传感器142的绝对位置或相对位置和/或其他信息有关。位置信息可以包括三维定位、二维定位、涉及对象106和/或一个或多个生理传感器142的存在、取向、相对空间信息和/或其他信息。例如，关于婴儿，位置信息可以包括特定(身体)部分(例如，眼、臂、腿、面部、头部、前额和/或对象106的其他解剖结构部分)的定位、对象106整体上的定位、对象106的姿势，对象106是否处于仰卧位置、对象106或对象106的一个或多个解剖结构部分的取向、涉及对象106或对象106的一个或多个解剖结构部分的相对空间信息和/或其他婴儿特异性的信息。一个或多个位置传感器141可以被配置为生成传达可以用于确定一个或多个生理传感器142是否已经被移位的信息的输出信号。系统10可以使用所生成的输出信号中的任一个来监测对象106。
在一些实施例中，一个或多个位置传感器141可以包括图像捕捉设备143，所述图像捕捉设备143被配置为捕捉图像数据。捕捉到的图像数据可以包括与对象106和/或一个或多个生理传感器142有关的位置信息和/或在对象106和/或一个或多个生理传感器142之间的相对位置或距离。图像捕捉设备143可以包括以下中的一个或多个：静止图像照相机、摄像机和/或适合于捕捉图像数据的其他成像传感器。备选地和/或同时地，一个或多个位置传感器141可以包括以下中的一个或多个：温度传感器、一个或多个压力/重量传感器、一个或多个光传感器、一个或多个电磁(EM)传感器、一个或多个红外(IR)传感器和/或其他传感器以及它们的组合。例如，位置信息可以由例如围绕对象支撑体8的外周布置的红外传感器的集合或阵列的输出信号来进行传达。
一个或多个流量、氧气和/或压力传感器144可以被配置为生成传达与可呼吸气体的加压流和/或在或靠近向对象106的递送点的所述可呼吸气体的加压流中的氧气的分数有关的信息的输出信号。所传达的信息可以包括或涉及一个或多个气体参数。这些气体参数可以包括以下中的一个或多个：流量、(气道)压力、大气压力、温度、湿度、速度、加速度、成分和/或其他气体参数。例如，可呼吸气体的加压流的成分可以包括特定分数的氧气。一个或多个流量、氧气和/或压力传感器144可以利用管道182、对象接口器具184和/或系统10的其他部件而流体连通。例如，气体参数可以与压力发生器140(或压力发生器140与其集成、组合或连接在一起的设备的)的部件的测量的机械单元有关，例如，阀驱动电流、转子速度、电动机速度、鼓风机速度、风扇速度、或可以充当针对通过先前已知的和/或校准的数学关系的先前列出的参数中的任一个的代表的有关的测量结果。从一个或多个流量、氧气和/或压力传感器144得到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10的其他部件。该传输可以是有线的和/或无线的。
在图1中包括两个构件的多个生理传感器142的图示并非旨在进行限制。图1中包括特定数目的构件的一个或多个位置传感器141的图示并非旨在进行限制。图1中的一个流量、氧气和/或压力传感器144的图示并非旨在进行限制。系统10可以包括任何数目的传感器。图1中的用于任何传感器的具体符号或图标的图示是示例性的，并非旨在以任何方式进行限制。从任何传感器得到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10的其他部件。该传输能够是有线的和/或无线的。
图2中的系统10的用户接口120可以被配置为提供系统10与用户(例如，用户108、照护者、健康护理提供者、治疗决策制定者等)之间的接口，用户能够通过所述接口向系统10提供信息和/或从系统10接收信息。这使得共同被称为“信息”的数据、结果和/或指令以及其他可通信项能够在用户与系统10之间被通信。可以被传达给用户108的信息的范例是详述被监测的生命体征在对象106处于系统10附近或正经历治疗的整个时期期间的变化的报告。适合于包括在用户接口120中的接口设备的范例包括小键盘、按钮、开关、键盘、旋钮、控制杆、显示屏、触摸屏、扬声器、麦克风、指示灯、音响警报、以及打印机。信息可以由用户接口120以听觉信号、视觉信号、触觉信号和/或其他感官信号或它们的任何组合的形式被提供给用户108。
通过非限制性范例的方式，用户接口120可以包括能够发射光的辐射源。所述辐射源可以例如包括以下中的一种或多种：至少一个LED、至少一个灯泡、显示屏和/或其他源。用户接口120可以控制辐射源以向用户108传达信息的方式发射光。
应当理解，其他通信技术(硬接线的或无线的)在本文中也被预期为用户接口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提供的可移除的存储接口集成在一起。在该范例中，信息从使得(一个或多个)用户能够定制系统10的实施方式的可移除的存储设备(例如，智能卡、闪盘驱动器、可移动磁盘等)被下载到系统10中。适于与系统10一起作为用户接口120使用的其他示例性输入设备和技术包括但不限于RS-232端口、RF连接、IR连接、调制解调器(电话机、线缆、以太网、互联网或其他)。简言之，用于使信息与系统10通信的任何技术被预期为用户接口120。
图1中的系统10的电子存储设备130包括以电子方式存储信息的电子存储媒体。电子存储设备130的电子存储媒体可以包括被与系统10一体地提供(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)被可移除地连接到系统10的可移除的存储设备中的一种或两种。电子存储设备130可以包括以下中的一种或多种：光学可读存储媒体(例如，光盘等)、磁性可读存储媒体(例如，磁带、磁性硬盘驱动器、软盘驱动器等)、基于电荷的存储媒体(例如，EPROM、EEPROM、RAM等)、固态存储媒体(例如，闪盘驱动器等)和/或其他电子可读存储媒体。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10能够适当运转的其他信息。例如，电子存储设备130可以记录或存储与在一时间段内测量的血氧饱和度有关的信息和/或其他信息。电子存储设备130可以是在系统10之内的单独部件，或者电子存储设备130可以与系统10的一个或多个其他部件(例如，处理器110)一起被一体地提供。
图1中的系统10的处理器110被配置为提供系统10中的信息处理能力。正因如此，处理器110包括以下中的一种或多种：数字处理器、模拟处理器、被设计用于处理信息的数字电路、被设计用于处理信息的模拟电路和/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中被示为单个实体，但是这仅用于图示的目的。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被配置为运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包括以下中的一种或多种：位置模块111、伪影模块112、参数确定模块113、氧气控制模块114和/或其他模块。处理器110可以被配置为通过以下来运行模块111-114：软件；硬件；固件；软件、硬件和/或固件的某种组合和/或用于配置处理器110的处理能力的其他机构。
应当理解，尽管模块111-114在图1中被图示为被共同定位在单个处理单元之内，但是在处理器110包括多个处理单元的实施方式中，模块111-114中的一个或多个可以被定位为远离其他模块。对由在下面描述的不同模块111和/或112提供的功能的描述是用于图示的目的，并非旨在进行限制，这是因为模块111和/或112中的任一个可以提供比所描述的功能更多或更少的功能。例如，模块111-114中的一个或多个可以被消除，并且其功能中的一些或全部可以由模块111-114中的其他模块来提供。应当注意，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面归于模块111和/或112中的一个的功能中的一些或全部。
系统10的参数确定模块113可以被配置为根据由一个或多个传感器生成的输出信号来确定一个或多个状态参数，医学参数和/或其他参数。所确定的参数可以与生理参数、环境参数和/或对象特异性的参数有关。一个或多个生理参数可以与对象106的被监测的生命体征和/或对象106的其他医学参数有关。其他参数可以与系统10附近的环境(例如，空气温度和/或其他周围环境参数)有关。
在一些实施例中，参数确定模块113可以被配置为确定对象106的(动脉)血氧饱和度的水平。由参数确定模块进行的确定可以基于由以下生成的输出信号：多个生理传感器142中的个体生理传感器；一个或多个位置传感器141中的个体位置传感器；一个或多个流量、氧气和/或压力传感器144中的个体传感器和/或其他传感器。
图1中的系统10的位置模块111可以被配置为确定对象106的一个或多个位置和/或多个生理参数142中的个体生理参数。由位置模块111进行的确定可以基于由一个或多个位置传感器141中的个体位置传感器生成的输出信号。由位置模块111进行的确定可以在系统10的其他部件中使用。在一些实施例中，由位置模块111进行的确定可以基于来自图像捕捉设备143(例如，通过立体视镜)的信息。图像捕捉设备143可以被布置为捕捉传达与对象106的位置、对象106上的多个生理传感器和/或在其之间的相对位置有关的视觉信息的图像数据。例如，相机可以例如借助于以合适的角度和距离被安置在对象106之上而捕捉对象106的顶视图的图像。透镜(或沿着从视觉信息到捕捉的图像数据的路径的相机的其他组成部件)可以在捕捉到的图像中/上/向捕捉到的图像插入、添加和/或叠加网格。备选地和/或同时地，部件可以用于将网格信息添加到捕捉到的图像数据。例如，网格可以被描绘在对象支撑体8的顶表面上。由位置模块111进行的一个或多个确定可以基于网格信息和/或捕捉到的图像数据。
通过图示的方式，图2图示了对象106上的多个生理传感器142的顶视图。如所描绘的，多个生理传感器包括生理传感器142a、142b、142c和142d。可以监测和/或跟踪生理传感器的定位，以确定个体生理传感器是否已经被移位。可以相对于对象106、相对于一个或多个其他生理传感器、相对于另一参考点和/或以它们的任何组合来确定移位。
图1中的系统10的伪影模块112可以被配置为检测和/或确定移位和/或伪影是否已经发生。伪影是可以降低测量(例如，使用多个生理传感器142中的个体生理传感器的测量)的准确性的事件。测量的准确性可以例如通过传感器移位、对象106的移动和/或其他事件而被降低。在一些实施例中，伪影模块112可以被配置为检测多个生理传感器142中的个体生理传感器是否已经被移位。
由伪影模块112进行的检测可以基于由一个或多个位置传感器141(包括但不限于图像捕捉设备143)生成的输出信号。例如，这样的检测可以基于由位置模块111确定的一个或多个位置和/或被包括在由图像捕捉设备143捕捉的图像数据中的位置信息。在一些实施例中，伪影模块112可以被配置为通过在一时间段内和/或在多幅图像上跟踪多个生理传感器中的个体生理传感器142的定位来检测所述个体生理传感器142是否已经被移位。例如，跟踪可以是相对于其他传感器的。该时间段可以取决于(由一个或多个位置传感器141和/或图像捕捉设备143)生成输出信号的速率。该时间段可以是大约1ms、大约10ms、大约0.1秒、大约1秒、大约10秒、大约30秒、大约1分钟和/或对于控制针对特定对象的血氧饱和度为足够粒度(granular)的另一合适时期。
例如，在使用摄像机的实施例中，伪影模块112可以被配置为通过以下在视频数据的多个帧上跟踪个体生理传感器142的定位：即，通过检测视频数据的个体帧中的个体传感器，确定多个传感器之间的构造和/或距离，并且将那些确定结果与历史平均值进行比较。检测移位的其他途径被认为在本公开的范围之内。例如，步骤可以包括分割、传感器在视频数据的帧之内的标记、传感器对彼此的关联性、对象106的部分、和/或其他可见参考目标、以及对传感器位置在视频数据的多个帧之间的跟踪。
在一些实施例中，伪影模块112可以被配置为检测和/或确定在可呼吸气体的加压流的递送期间是否已经发生一个或多个流动堵塞。例如，鼻堵塞可以降低或阻止向对象106递送的可呼吸气流的流速。这样的堵塞可以通过监测由一个或多个流量、氧气和/或压力传感器144生成的输出信号来进行检测。伪影模块112可以被配置当检测到的伪影的水平或类型突破指示快速介入是有保证的和/或可期望的严重性的阈值水平时例如为照护者生成警报和/或通知。
氧气控制模块114可以被配置为控制和/或调节可呼吸气体的加压流中的一个或多个和/或可呼吸气体的加压流中的氧气的分数。调节可以涉及可呼吸气体的加压流的一个或多个参数。在一些实施例中，所述参数包括加压流中的氧气的分数。例如，氧气控制模块114可以被配置为响应于对测量的被递送的可呼吸气流中的氧气的分数已经降至目标范围之外的确定。通过例如以反馈方式相应地调节一个或多个参数，可呼吸气体的加压流可以维持针对被递送的氧气的分数的目标水平。备选地和/或同时地，调节可以对应于对测量的对象106的血氧饱和度的水平已经降至目标范围之外的确定。目标水平或范围可以取决于年龄、重量、尺寸和/或其他对象特异性的特性或属性中的一个或多个。例如，婴儿的血氧饱和度的目标范围可以是在大约87％与大约92％之间。过多和不足的氧气供应都是不期望的。通过例如以反馈方式相应地调节加压流的一个或多个参数，可以控制可呼吸气体的加压流，使得维持(和/或达到)血氧饱和度目标水平或范围。反馈控制可以包括闭环控制。
由氧气控制模块114进行的调节和/或控制可以基于由伪影模块112进行的检测。例如，响应于由伪影模块112对特定生理传感器142已经有关于对象106和/或其他传感器被移位的检测，由该特定生理传感器生成的输出信号可以被认为具有降低的准确性。当控制可呼吸气体的加压流的一个或多个参数时，通过考虑这样的移位和/或降低的准确性，氧气控制模块114可以防止不必要的和/或可能的有害的调节，包括但不限于给对象106过度供氧。
图3图示了用于控制针对对象106的氧气供应的方法300。在下面呈现的方法300的操作旨在是图示性的。在一些实施例中，方法300可以在具有一个或多个额外的未被描述的操作的情况下和/或在没有所讨论的操作中的一个或多个的情况下被完成。额外地，在图3中图示并在下面描述的方法300的操作的顺序并非旨在进行限制。
在一些实施例中，方法300可以被实施在一个或多个处理设备(例如，数字处理器、模拟处理器、被设计用于处理信息的数字电路、被设计用于处理信息的模拟电路和/或用于以电子方式处理信息的其他机构)中。一个或多个处理设备可以包括响应于被以电子方式存储在电子存储介质上的指令而运行方法300的操作中的一些或全部的一个或多个设备。一个或多个处理设备可以包括通过硬件、固件和/或软件被配置为专门设计用于运行方法300的操作中的一个或多个的一个或多个设备。
在操作302处，生成用于递送到对象的气道的可呼吸气体的加压流。在一些实施例中，由与(在图1中示出并在本文中描述的)压力发生器140相同或类似的压力发生器执行操作302。
在操作304处，生成传达与对象的一个或多个生理参数有关的生理信息的输出信号。在一些实施例中，由与(在图1中示出并在本文中描述的)多个生理传感器142相同或类似的多个生理传感器执行操作304。
在操作306处，生成传达与对象、对象接口器具和/或多个生理传感器中的个体生理传感器中的一个或多个有关的位置信息的输出信号。在一些实施例中，由与(在图1中示出并在本文中描述的)位置传感器141相同或类似的一个或多个位置传感器执行操作306。
在操作308处，对象的动脉血氧饱和度的水平基于由多个生理传感器中的一个或多个生成的输出信号来确定。在一些实施例中，由与(在图1中示出并在本文中描述的)参数确定模块113相同或类似的参数确定模块执行操作308。
在操作310处，生理传感器的移位基于通过一个或多个位置传感器生成的输出信号来检测。在一些实施例中，由与(在图1中示出并在本文中描述的)伪影模块112相同或类似的伪影模块执行操作310。
在操作312处，可呼吸气体的加压流基于所确定的动脉血氧饱和度的水平和对移位的检测来调节。在一些实施例中，由与(在图1中示出并在本文中描述的)氧气控制模块114相同或类似的氧气控制模块执行操作312。
在权利要求中，被放置在括号之间的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。词语“包括”或“包含”不排除权利要求中列出的那些元件或步骤之外的元件或步骤存在。在列举若干单元的装置型权利要求中，这些单元中的若干可以具体实现为一个相同的硬件项。元件前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。在列举若干单元的任何设备权利要求中，这些单元中的若干可以具体实现为一个相同的硬件项。尽管在互不相同的从属权利要求中记载的特定元件，但是这并不指示这些元件不能被组合使用。
尽管已经基于当前被认为是最实用和优选的实施例，出于图示的目的详细描述了本发明，但是应当理解，这样的详情仅出于所述目的，并且本发明不限于所公开的实施例，而是相反，旨在涵盖在权利要求的精神和范围内的修改和等效布置。例如，应当理解，本发明预期任何实施例的一个或多个特征能够在可能的范围内与任何其他实施例的一个或多个特征组合。

Claims (18)

1.一种用于控制针对具有气道的对象的氧气供应的系统，所述系统包括：
压力发生器(140)，其被配置为生成用于递送到所述对象的所述气道的可呼吸气体的加压流，其中，所述可呼吸气体的加压流通过对象接口器具(184)来递送；
多个生理传感器(142)，其被配置为生成传达与所述对象的一个或多个生理参数有关的生理信息的输出信号；
一个或多个位置传感器(141)，其被配置为生成传达有关于所述生理传感器中的一个或多个关于所述对象、所述对象接口器具和/或所述生理传感器中的其他生理传感器的位置信息的输出信号；
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：
参数确定模块(113)，其被配置为基于由所述生理传感器生成的所述输出信号来确定所述对象的动脉血氧饱和度的水平；
伪影模块(112)，其被配置为检测在由所述参数确定模块对所述动脉血氧饱和度的水平的确定中能够导致伪影的所述生理传感器的移位，其中，所述伪影模块被配置为基于由所述一个或多个位置传感器生成的所述输出信号来检测这样的移位；以及
氧气控制模块(114)，其被配置为基于所确定的动脉血氧饱和度的水平和由所述伪影模块进行的对移位的检测来调节所述可呼吸气体的加压流中的一个或多个参数。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可呼吸气体的加压流中的所述一个或多个参数包括所述可呼吸气体的加压流中的氧气的分数。
3.根据权利要求1所述的系统，还包括位置模块(111)，所述位置模块被配置为基于由所述一个或多个位置传感器生成的所述输出信号来确定所述生理传感器中的个体生理传感器的一个或多个位置。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个位置传感器包括图像捕捉设备(143)，所述图像捕捉设备被配置为捕捉图像数据，使得在所述图像捕捉设备和所述对象被以合适的接近度布置之后，捕捉到的图像数据包括位置信息，其中，由所述伪影模块进行的检测还基于捕捉到的图像数据。
5.根据权利要求1所述的系统，还包括流量和/或压力传感器(144)，所述流量和/或压力传感器被配置为生成传达与所述可呼吸气体的加压流到所述对象的所述递送有关的信息的输出信号，其中，所述伪影模块还被配置为基于由所述流量和/或压力传感器生成的所述输出信号来检测所述可呼吸气体的加压流的递送是否被阻塞。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述伪影模块被配置为通过跟踪所述生理传感器中的个体生理传感器随着时间的推移的定位来检测所述生理传感器中的个体生理传感器是否已经被移位。
7.一种用于在用于控制对对象的氧气供应的系统中使用的方法，所述对象具有气道，所述系统包括压力发生器、多个生理传感器、以及一个或多个位置传感器，所述压力发生器用于生成用于通过对象接口器具递送到所述对象的所述气道的可呼吸气体的加压流，所述方法包括：
由所述多个生理传感器生成传达与所述对象的一个或多个生理参数有关的生理信息的输出信号；
由所述一个或多个位置传感器生成传达有关于所述生理传感器中的一个或多个关于所述对象、所述对象接口器具和/或所述生理传感器中的其他生理传感器的位置信息的输出信号；
基于由所述生理传感器生成的所述输出信号来确定所述对象的动脉血氧饱和度的水平；
检测在对动脉血氧供应的水平的确定中能够导致伪影的所述生理传感器的移位，其中，所述检测基于由所述一个或多个位置传感器生成的所述输出信号；并且
基于所确定的动脉血氧饱和度的水平和对移位的所述检测来控制所述可呼吸气体的加压流中的一个或多个参数。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述可呼吸气体的加压流中的所述一个或多个参数包括所述可呼吸气体的加压流中的氧气的分数。
9.根据权利要求7所述的方法，还包括：
基于所生成的传达位置信息的输出信号来确定所述生理传感器中的个体生理传感器的一个或多个位置。
10.根据权利要求7所述的方法，还包括：
捕捉图像数据，使得捕捉到的图像数据包括与所述对象有关的位置信息，
其中，检测所述生理传感器中的个体生理传感器是否已经被移位还基于捕捉到的图像数据。
11.根据权利要求7所述的方法，还包括：
生成传达与所述可呼吸气体的加压流到所述对象的所述递送有关的信息的输出信号，
其中，确定所述生理传感器中的个体生理传感器是否已经被移位还基于所生成的传达与所述可呼吸气体的加压流有关的信息的输出信号。
12.根据权利要求7所述的方法，其中，确定所述生理传感器中的个体生理传感器是否已经被移位是通过跟踪所述生理传感器中的个体生理传感器随着时间的推移的定位来完成的。
13.一种被配置为控制针对具有气道的对象的氧气供应的系统，所述系统包括：
用于生成用于通过对象接口器具(184)递送到所述对象的所述气道的可呼吸气体的加压流的单元(140)；
用于生成传达与所述对象的一个或多个生理参数有关的生理信息的输出信号的第一单元(142)；
用于生成传达有关于所述用于生成的第一单元中的一个或多个关于所述对象、所述对象接口器具和/或所述用于生成的第一单元中的其他一些的位置信息的输出信号的第二单元(141)；
用于基于由所述用于生成的第一单元生成的所述输出信号来确定所述对象的动脉血氧饱和度的水平的第一单元(113)；
用于检测所述用于生成的第一单元具是否已经以在由所述用于确定的第一单元进行的确定中能够导致伪影的方式被移位的第二单元(112)，其中，所述用于检测的第二单元的操作基于由所述用于生成的第二单元生成的所述输出信号；以及
用于基于由所述用于确定的第一单元进行的确定和由所述用于检测的第二单元进行的检测来调节所述可呼吸气体的加压流中的一个或多个参数的单元(114)。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述可呼吸气体的加压流中的所述一个或多个参数包括所述可呼吸气体的加压流中的氧气的分数。
15.根据权利要求13所述的系统，还包括：
用于基于由所述用于生成的第二单元生成的所述输出信号来确定所述用于生成的第一单元的一个或多个位置的第三单元(111)。
16.根据权利要求13所述的系统，还包括：
用于捕捉图像数据使得捕捉到的图像数据包括位置信息的单元(143)，
其中，所述用于检测的第二单元的操作还基于捕捉到的图像数据。
17.根据权利要求13所述的系统，还包括：
用于生成传达与所述可呼吸气体的加压流到所述对象的所述递送有关的信息的输出信号的第三单元(144)，
其中，所述用于检测的第二单元的操作还基于由所述用于生成的第三单元生成的所述输出信号。
18.根据权利要求13所述的系统，其中，所述用于检测的第二单元的操作通过跟踪所述用于生成的第一单元随着时间的推移的一个或多个定位来完成。
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