CN105050645A

CN105050645A - 用于监控家庭氧疗治疗遵守情况的设备

Info

Publication number: CN105050645A
Application number: CN201480017473.0A
Authority: CN
Inventors: A·奥古斯托; P·伯纳德; A·卡罗恩; G·蒂埃博; C·韦伯
Original assignee: LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Current assignee: LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date: 2013-01-24
Filing date: 2014-01-22
Publication date: 2015-11-11
Also published as: EP2950863A1; FR3001119A1; FR3001119B1; WO2014114875A1; CA2898867A1; AU2014208996A1

Abstract

本发明涉及一种用于监控氧疗治疗遵守情况的设备，其包括用于供应富氧气体至患者鼻腔的鼻插管(1)；布置在鼻插管(1)上或鼻插管(1)处的数据测量和传输单元(2)，其包括：能够和设计用于获得压力和温度测量或其它测量的原始数据的至少一个压力传感器和温度传感器和可选的CO₂浓度、O₂浓度或加速度传感器，能够并设计为传输由所述一个或多个传感器所测得的原始测量数据的第一数据传输系统；和数据采集和处理单元(3)，其包括用于采集由数据传输系统发射出的原始测量数据并且处理所述原始数据以获得处理过的测量数据的分析算法装置(4)，和能够并设计为传输全部或部分原始数据和由所述分析算法装置(4)处理过的测量数据到至少一个远程数据接收装置(6)的第二数据传输系统(5)。

Description

用于监控家庭氧疗治疗遵守情况的设备

技术领域

本发明涉及用于监控家庭氧疗治疗的设备和装置。

背景技术

氧疗是一种在于给患者其所需要的富氧气体以维持或恢复他或她的血氧水平的治疗，所述富氧气体例如是纯氧或氧气/空气的混合物。该治疗可支持患有某些呼吸系统疾病、例如慢性阻塞性支气管肺病(COBP)的患者，从而提高他们的生活质量和预期寿命。

氧疗治疗通常在家中完成，即是在患者的家中完成。因此，对在家中的患者提供监控是必须的甚至是至关重要的，以使得能够评估治疗效果，所述治疗效果与患者每日消耗氧气的时间量紧密相关。

换句话说，对患者的有效监控对于确保患者对治疗的顺从是必需的，也即是确定在一天中用于他或她实际进行他或她的氧疗治疗的时段，并且然后能在相关患者身上评估治疗的实际效果。

为了实现这个目的，已开发出监控和远程监视设备，并且其中的一些在市场上可买到。这些设备或多或少地根据相同的原理运行，即在连接氧气源至患者呼吸道的管道内或直接在分配氧气至患者呼吸道的插管处测量压力，和/或通过测量在管道内或者在插管内的流速。所述压力和/或流速测量可以检测氧气流速和患者呼吸的存在。

但是，现有的监控设备表现出一定数量的问题和缺陷。

这些设备中的一些具有依赖于各种物理量、主要是压力在单个点处(即是靠近气源或者在自插管的管道中段)的测量的运行模式。

对于这些设备而言，来自富氧气源的信号(即，气体流量)和来自患者的信号(即呼吸)通常难于分离。这然后使得必须使用减少的运行范围并且导致强烈的测量不准确性或不确定性(见图3)。例如，在一些情况下，患者可被监控仪器认为是“存在”的，然而，事实上，仅仅只有连接的气源，患者不存在或未连接至呼吸气体输送系统。

其它设备使用双腔插管。在这种情况下，来自插管的两个导管中的一个用于传递氧气至插管出口。该导管在监控仪器处连接至与穿过所述仪器的管子连接的连接器。从氧气源引出的管子在该管子的输入端被连接。所述管子设置有压力和/或流量传感器。另外一个导管在监控仪器处连接至与嵌入在监控仪器中的压力传感器连接的连接器。对通过该传感器测得的信号的分析可以检测患者的呼吸，而不受氧气源的扰动的影响。但是，由于它们价格更昂贵，与单(腔)插管相比，双腔插管数量和种类更少。

在一些情况下，不能将插管与患者的需要相匹配：其治疗效果将下降或者患者不能坚持他或她的治疗方案。

另外，一些需要阀的氧气源需要连接至双管腔插管的第二管道。在这种情况下，监控仪器将不运行：第二管道将不连接至嵌入的压力传感器并且仪器将不再检测患者的呼吸。

另外，目前的系统通常仅仅检测遵守情况，然而需要知道的不仅仅是合乎程序的患者的遵守情况，如果必要，对于处于他或他的治疗方案中的患者更要注意的，还有患者所采取的治疗的有效性。

因此，所提出的问题是如何提出一种用于监控家庭氧疗治疗的改进的设备。

发明内容

本发明的解决方案是一种用于监控氧疗治疗遵守情况/遵从性的设备，其包括：

i)鼻插管，其用于供应富氧气体至患者鼻腔；

ii)布置在鼻插管上或鼻插管处的数据测量和传输单元，其包括:

●压力传感器和温度传感器，其适于并设计为获得由所述传感器所测得的原始压力和温度测量数据，和

●第一数据传输系统，其适于并设计为传输由所述传感器所测得的原始测量数据至数据采集和处理单元，和

iii)数据采集和处理单元，其包括：

●分析算法装置，其可以收集由数据传输系统所发射出的原始测量数据并且处理所述原始数据以获得处理后的测量数据，

●和第二数据传输系统，其适于并设计为传输全部或部分的原始测量数据和由分析算法装置处理后的测量数据至至少一个远程数据接收装置。

取决于情况，本发明的设备可包括一个或多个下面的技术特征：

-所述压力传感器和温度传感器适于并设计为用于获得原始压力和温度测量数据，并将其转换为压力和温度电信号。

-所述鼻插管流体连接到至少一个柔性进气管道。

-第一数据传输系统和/或第二数据传输系统包括发射天线，优选为具有数米范围的发射天线。

-所述数据采集和处理单元包括至少一个微处理器。

-所述数据采集和处理单元包括至少一个数据存储器。

-所述数据采集和处理单元包括含有分析算法装置和第二数据传输系统的模块。

-所述压力和温度传感器适于并设计为获得原始压力和温度测量数据，并分别将其转换至压力和温度电信号。

-所述数据测量和传输单元还包括CO₂或O₂浓度传感器或加速度传感器，并且第一数据传输系统适于并设计为将由所述CO₂或O₂浓度传感器或加速度传感器测得的原始测量数据传输至数据采集和处理单元。

-所述压力、温度和CO₂或O₂浓度或加速度传感器适于并设计为获得原始压力、温度和CO₂或O₂浓度或加速度测量数据，并且将其分别转换为压力、温度和CO₂或O₂浓度或加速度电信号。

-设备包括向数据测量和传输单元供应电流的电源。

-第一数据传输系统包括微处理器，所述微处理器适于进行原始数据的过滤或平均。

另外，本发明还涉及一种氧疗仪器，其包括根据本发明的用于监控氧疗治疗遵守情况的设备；和远程数据接收装置，所述远程数据接收装置与遵守情况监控设备的数据采集和处理单元协作。

优选地，远程数据接收装置包括服务器。数据在服务器中可主要被存储、变换、分析、转换、显示、编辑、查询、用于建立报告、诊断、曲线、图形、表格等。

附图说明

从下面参照附图给出的描述中能更好地理解本发明，图中：

-图1示出了根据本发明的用于监控氧疗治疗遵守情况的设备的一实施例的示意图；

-图2示出了由患者佩戴的图1的设备和所述设备与根据本发明的装置的其它构件协作的示意图；和

-图3示出了在氧气进气插管的各个点处出现的压力信号的不同。

具体实施方式

图1示意性地示出了根据本发明的用于监控氧疗治疗遵守情况的设备的一实施例。所述设备包括通过两个放置在患者鼻腔内的扩张部分或端部接头14，15以用于供应患者鼻腔富氧气体的鼻插管1。

鼻插管1为中空的并且通过柔性气体供应管道10被供给富氧气体，柔性气体输送管道10将富氧气源、例如氧气罐(未示意性地示出)流体连接至鼻插管1。柔性管道10通过设置在其上游端的连接器16连接至气源。

在图1示出的实施例中，柔性管道10(在11处)分为两个支管12、13，每一支管通过它们的下游端连接至鼻插管1，以使氧气进入插管1并且因而到达每一端部接头14，15。

但是，根据另一实施例(未示出)，也可使用其供应管道10没有分裂并且仅仅连接至插管1的一侧的插管1。

根据本发明，数据测量和传输单元2布置在鼻插管1上或鼻插管1处，这也是说紧邻鼻插管1或在鼻插管1的区域中。优选地，数据测量和传输单元2和插管1相对于彼此固定。

该数据测量和传输单元2包括多个传感器的组合，所述多个传感器即压力传感器和温度传感器，和可选择地，CO₂和/或O₂浓度传感器和/或加速度传感器。

该单元2所获得的数据，即由上述传感器所获得的数据，使得可以检测患者的呼吸和/或他或她的活动。

单元2的传感器可进行在鼻插管1处的压力和温度测量，和，可选择地，CO₂或O₂浓度和/或加速度测量，和/或容量测量，因而尽可能地靠近患者。

一旦测量，这些原始压力和温度，和可选择地CO₂或O₂浓度和/或加速度，和/或容量测量信息或数据被转换成电信号，所述电信号然后通过优选结合在单元2内的第一数据传输系统进行传输。

该第一数据传输系统包括例如能管理原始数据的第一处理过程例如过滤或平均的微处理器，和短程天线，例如范围为几米。

传输例如在射频或声波(SAW或超声)模式中进行。

对于测量和数据传输所需的能量可由直接结合在插管1内并且在另一端连接至能量源的导线提供，但是优选通过能量收集单元，所述能量收集单元可以为用于收集机械能的单元，例如通过将微光束的振动能量转换成电流的换能器，或者用于收集辐射能量的单元，例如通过将RF(射频)或声波或超声波能量转换成电流的换能器。

原始数据在数据采集和处理单元3中被收集和处理，数据采集和处理单元3定位在距离鼻插管1一段距离处。

在也被称作是采集模块的数据采集和处理单元3中，分析算法3能采集由数据传输系统所发射的原始测量数据并且处理它们以获得处理后的测量数据，处理后的测量数据然后通过第二数据传输系统5传输。

事实上，第二数据传输系统5适于并设计为将原始测量数据和/或由分析算法处理过的测量数据传输到至少一个远程数据接收装置6，例如远程服务器，它们能够在远程数据接收装置6中被处理、存储等。

在这个第二数据传输系统5中，传输例如以GPRS模式或通过将数据写入SD卡完成，所述SD卡然后能在计算机或个人电脑(便携式的或非便携式的)上读出，或者通过能够自动地传输数据至远程数据接收装置例如远程服务器的系统完成。

因此想法为使用若干尽量非干扰性的传感器，所述传感器直接布置在插管1上并且和合适的采集模块即单元3通信。该模块3能完全和患者分离开来，例如在气源上或在气源处，或由患者佩戴。其能包含一个或多个压力传感器和可选地流量和/或加速度传感器。

在压力和/或流量传感器的情况下，本发明的设备设置有穿过它的管道，以及在每一端与氧气管和插管兼容的气动连接件。来自气源的氧气流经由所述管道穿过所述模块。

所述传感器或者像插管1为一次性的，或者是可消毒的，也就是说可灭菌并且因而可以重复使用的。在两种情况下，它们都可以安装在任何插管1上。如果它们是可消毒的和/或可灭菌的，它们必须能够为可拆除的并且它们必须由例如Gore-Tex^TM类型的凝胶或膜保护，所述凝胶或膜支持消毒并且不影响测量。

测量单元2例如设置有针状件，使得其能刺穿插管1以用于一个或多个传感器能够进行插管内的气体的特性的测量。所述两个测量单元设置有环状件，使得它们能够附接至插管1并且可以从插管1上拆除。所述环状件和传感器必须覆盖有对于患者舒适的材料。

如在图1中示意性地示出的，可以使用模块3，其能够记录数据并传输数据，其包括具有算法4的微处理器，使得其能够储存全部或部分原始和/或处理后的数据的存储芯片，使得其能够保证原始或处理后的数据的无线传输和用于测量单元的能量供应(如果测量单元是通过RF类型的能量收集单元供能时)的射频天线7，和使得系统能整体独立运行的电池8。

电池8能够在该模块3完全从患者拆卸下来时简单地通过电源插头而被充电，该电源插头能直接连接至电源，或者当该模块3由患者佩戴并且其设置有穿过它的管道时通过感应或者经由与气动连接器关联的电源插头而被充电。在后一种情况下，将氧气源连接至患者的管子10将结合有电源线，该电源线在氧气源侧连接至电源。

图2示意性地示出了当患者20装备有根据本发明的设备时，根据本发明的设备的操作，特别是不同元件或单元之间的数据传输。

可以看出地，压力和温度类型、和可能的CO₂或O₂含量、容量和/或加速度类型的信息或数据通过定位于插管1上的传感器测量，所述插管1供应患者20来自氧气源的氧气，氧气源或者为固定的18，或者为可移动的17，例如小型便携式氧气罐。

适当收集的数据然后被传输至用作数据采集和处理单元的模块3。该模块3布置在距离插管1一段距离处。例如，它可以布置在将富氧气体例如纯氧从氧气源17、18供应至鼻插管1的柔性导管10上，鼻插管1供给患者20的鼻腔气路，或者适当地布置在氧气源17、18中的一者或另一者上。

模块3本身也可测量其它压力数据和/或流量和/或加速度数据。在采集和/或接收原始数据后，它可以以原始的形式存储数据并且还通过合适的分析算法处理数据以获得处理后的测量数据，处理后的测量数据进而被存储和/或由模块3内的第二数据传输系统5发射。

在测量单元2上测量的压力和温度，和/或CO₂和/或O₂含量或其它数据可在至少30秒、例如1分钟或更长的缓冲时段被储存。存储的数据将能被过滤以消除环境所导致的任何扰动。

患者呼吸的检测由缓冲时段期间这些数据中至少一个的变化而推断出来。

然后，例如包括FFT(快速傅氏变换)类型分量的算法被应用至所储存的多个或一个数据以推导出平均和最大呼吸速率。

在测量单元2上或在模块3中所测得的加速度数据在例如1分钟的缓冲时段被储存。

活动水平的指标由这些数据计算出，活动水平的指标例如为“幅值矢量”信号和/或“幅值面积”信号，和/或平均偏差和/或标准偏差，和/或方差。这些活动指标然后与通过试错所设定的阈值对比，所述阈值为必须要检测的活动水平的函数：休息、活动、坐、躺下等。

在模块3中所测得的压力和/或流量数据在例如6秒的缓冲时段被存储。计算这些值的平均值，并且由此推导出是否出现有氧气流速和可能地该氧气流速的值。

然后全部或部分原始测量数据和/或处理后的测量数据被传送到至少一个远程数据接收装置，特别是传送到服务器或者类似物，在其中所述数据被保存并且然后被用于确定患者20是否遵守了他或她的治疗方案和该治疗方案是否有效。

换言之，一个或两个数据测量和传输单元2布置在鼻插管1上并且包括压力和温度传感器，和可选择地，一个或多个另外的CO₂或O₂浓度、容量或加速度传感器，或它们的组合。这些传感器没有电池并且从外部源吸取它们的能量，即从结合在插管1中的导线或从能量收集单元获得能量。

另外，位于患者身上或者离开/远离患者的采集单元3具有利用合适的分析算法装置4处理所获得数据的能力，分析算法装置4是用于下载处理后的和原始数据的软件，并且还具有能够发射信息至远程服务器6的通信工具5。

采集单元3也可设置有传感器以加入由鼻插管单元采集的数据，例如流速、气体浓度和/或加速度。

另外，图3示出了在氧气进气插管的不同位置处出现的压力信号的不同。可以看出，当接近患者20测量时压力信号更为准确和可用。这一点对于温度信号是相同的。

信号是在鼻子处测量的事实使得可以获得比在气源17、18或气源和插管之间测得的信号更强的患者压力信号和温度信号。

因而可以清楚地理解根据本发明的设备的优点，其中压力和温度传感器2位于鼻子处，也就是说在插管1上，压力和温度传感器2和更远放置的采集模块3通信，采集模块3例如在供应气体至插管1的管道10上，或者在医疗设备的外部。

事实上，压力和温度传感器2，甚至其它传感器位于靠近患者的位置使得可以相对于气源17、18处的信号放大“患者”信号，并且从而便于它们的分离和结果分析。

实际上，感兴趣的是患者信号的变化并用其推导患者的呼吸、通过嘴的呼吸时段和患者的呼吸频率。

恰好被定位于产生该信号的位置使得可以克服由气源17、18引起的问题，所述问题在传感器被放置在管道10处时通常被观察到，在患者20和气源17、18之间的中间路径的插管1处出现。

根据本发明的设备和仪器可以极大地改善患者家庭氧疗治疗遵守情况的监控，所述家庭氧疗治疗即是在医院外，显著地是在患者的家中实施的治疗。

Claims

1.一种用于监控氧疗治疗遵守情况的设备，包括：

i)鼻插管(1)，其用于供应富氧气体至患者鼻腔，

ii)布置在鼻插管(1)上或鼻插管(1)处的数据测量和传输单元(2)，其包括：

●压力传感器和温度传感器，其适于并设计为获取由所述传感器测得的原始压力和温度测量数据，和

●第一数据传输系统，其适于并设计为将由所述传感器测得的原始测量数据传输至数据采集和处理单元(3)，和

iii)数据采集和处理单元(3)，其包括：

●分析算法装置(4)，其可以收集由数据传输系统发出的原始测量数据并且处理所述原始数据以获得处理过的测量数据，和

●第二数据传输系统(5)，其适于并设计为将全部或部分原始测量数据和由所述分析算法装置(4)处理后的测量数据传输到至少一个远程数据接收装置(6)。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述压力传感器和温度传感器适于并设计为获取原始压力和温度测量数据，并将其转换成压力和温度电信号。

3.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述鼻插管(1)流体连接到至少一个柔性进气管道(10，12，13)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述第一数据传输系统和/或第二数据传输系统(5)包括发射天线。

5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，数据采集和处理单元(3)包括微处理器和/或数据储存器。

6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，数据采集和处理单元(3)包括含有分析算法装置(4)和第二数据传输系统(5)的模块。

7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于：

-所述数据测量和传输单元(2)还包括CO₂或O₂浓度传感器或加速度传感器，和

-所述第一数据传输系统适于并设计为将由所述CO₂或O₂浓度传感器或加速度传感器测得的原始测量数据传输至数据采集和处理单元(3)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备包括向数据测量和传输单元(2)供应电流的电能源。

9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，第一数据传输系统包括适于进行原始数据的过滤或平均的微处理器。

10.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，数据测量和传输单元(2)和插管(1)被固定到彼此。

11.一种氧疗仪器，包括：

-根据前述权利要求中任一项所述的用于监控氧疗治疗遵守情况的设备；和

-与遵守情况监控设备的数据采集和处理单元(3)协作运行的远程数据接收装置(6)。

12.根据权利要求11所述的仪器，其特征在于，所述远程数据接收装置(6)包括服务器。