CN116261474A - 优化睡眠舒适性的系统和方法 - Google Patents

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法伊赞·杰维德
R·M·柯克帕特里克
肯尼斯·约翰·泰勒
格雷戈里·罗伯特·皮克
利亚姆·霍利
内森·泽雷什·刘
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Resmed Pty Ltd
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Abstract

本文描述了一种用于为呼吸治疗系统的用户优化睡眠的方法。该方法包括接收针对睡眠时段的将使用呼吸治疗系统来实施的治疗指令。该治疗指令包括多个规定的控制参数，所述多个规定的控制参数中的每一者具有值或取值范围。该方法进一步包括接收针对睡眠时段的期望的睡眠舒适性水平，以及基于期望的睡眠舒适性水平将所述多个规定的控制参数的一个或多个值或取值范围调整为经调整的一个或多个值或取值范围。实施调整到经调整的值以帮助用户实现期望的睡眠舒适性水平。

Description

优化睡眠舒适性的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年9月19日提交的第63/080,682号美国临时专利申请的权益及优先权，该申请的全部内容以引用的方式并入本文。
技术领域
本发明总体上涉及呼吸治疗系统，更具体地涉及用于为呼吸治疗系统的用户优化睡眠舒适性的系统和方法。
背景技术
许多个体患有睡眠相关和/或呼吸系统疾病，如周期性肢体运动障碍(PLMD)，不宁腿综合征(RLS)，睡眠呼吸紊乱(SDB)，如阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)、中枢性睡眠呼吸呼吸暂停(CSA)、混合性呼吸暂停和低通气、呼吸努力相关觉醒(RERA)和胸壁疾病。这些病症通常使用呼吸治疗系统来治疗。呼吸治疗系统的用户可能已经诊断出或未诊断出肺部疾病，例如慢性阻塞性肺病(COPD)、肺气肿、纤维化、肺炎、阻塞性肺疾病(OLD)、限制性肺病(RLD)、固定器上气道阻塞(FUAO)、哮喘等。
发明内容
根据本发明的一些实现方式，提供了一种用于为呼吸治疗系统的用户优化睡眠的方法。该方法包括接收将使用呼吸治疗系统来实现睡眠时段的治疗指令。治疗指令包括多个规定的控制参数，多个规定的控制参数中的每一个具有值或取值范围。该方法进一步包括接收睡眠时段的期望的睡眠舒适性水平，以及基于期望的睡眠舒适性水平将多个规定控制参数的一个或多个值或取值范围调整为一个或多个调整值或取值范围。实施调整到经调整的值以帮助用户实现期望的睡眠舒适性水平。
以上概述并非旨在表示本发明的每个实现方式或每个方面。本发明的详细描述和附图中，本发明的附加特征和优点是显而易见的。
附图说明
图1是根据本发明的一些实现方式的系统的功能框图。
图2是根据本发明的一些实施方式的图1的系统、用户和床伴的至少一部分的透视图；
图3是根据本发明的一些实现方式的用于为呼吸治疗系统的用户优化睡眠的方法的过程流程图。
图4A是根据本发明的一些实现方式的经调整的压力和经调整的斜率压力的曲线图。
图4B是根据本发明的另一个实现方式的经调整的压力响应的曲线图。
虽然本发明易受各种修改和替换形式的影响，但是其具体实现方式和实施方案已经通过附图中的示例示出并且将在本文中详细描述。然而，应当理解，这并不旨在将本发明限制为所公开的特定形式，而是相反，本发明将覆盖落入由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的所有修改，等同物和替换物。
具体实施方式
许多个体患有睡眠相关和/或呼吸障碍。睡眠相关和/或呼吸障碍的示例包括周期性肢体运动障碍(PLMD)、不宁腿综合征(RLS)、睡眠障碍性呼吸(SDB)、阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)、呼吸暂停、潮式呼吸(CSR)、呼吸功能不全、肥胖症换气过度综合征(OHS)、慢性阻塞性肺病(COPD)、神经肌肉疾病(NMD)和胸壁障碍。
这些和其他病症的特征在于当个体睡眠时发生的特定事件(例如打鼾、呼吸暂停、呼吸不足、不宁腿、睡眠障碍、窒息、心率增加、呼吸困难、哮喘发作、癫痫发作、癫痫、或其任何组合)。
呼吸暂停低通气指数(AHI)是用于指示睡眠期间睡眠呼吸暂停严重性的指数。AHI用户在睡眠时段期间经历的呼吸暂停和/或呼吸不足事件的数量除以睡眠时段中睡眠的总小时数来计算AHI。事件可以是例如持续至少10秒的呼吸暂停。小于5的AHI被认为是正常的。大于或等于5但小于15的AHI被认为是轻度睡眠呼吸暂停的指示。大于或等于15但小于30的AHI被认为是中度睡眠呼吸暂停的指示。大于或等于30的AHI被认为是严重睡眠呼吸暂停的指示。在儿童中，大于1的AHI被认为是异常的。当AHI正常时，或当AHI正常或轻度时，睡眠呼吸暂停可被认为是“受控的”。AHI还可以与氧去饱和水平结合使用以指示阻塞性睡眠呼吸暂停的严重程度。
为了减轻这些睡眠相关和/或呼吸障碍中的一些，可以规定用户使用呼吸装置或系统。例如，连续气道正压通气(CPAP)机可用于增加呼吸装置用户喉咙中的空气压力，并防止气道在睡眠期间关闭和/或变窄。因此，治疗的目标是将AHI降低到正常水平并改善用户的睡眠质量。
虽然这些呼吸装置或系统可以改善用户的睡眠质量，但有时会损害用户的舒适性。例如，当试图睡眠时，用户可能由于空气被迫进入他们的气道而感到不适。其它不适可能与系统的声音、面罩的发汗或粘性、或佩戴面罩的不适和幽闭恐怖症有关。在睡眠期间之后，用户可能经历嗳气、胃胀、胃胀和气食引起的气痛。当空气进入食道并进入胃部而不是如预期的那样进入气道并到达肺时，发生气食。睡眠期间后的其它不适可包括鼻、咽喉或眼睛的干燥，这是由于泄漏引起的高气流或治疗空气的不良增湿。
当用户首先采用使用该系统的睡眠治疗时，开处方使用呼吸治疗系统的人所经历的不适通常更明显。如果初始用户体验由于差的睡眠舒适性而不好，则用户更可能放弃治疗并牺牲睡眠质量以追求更好的睡眠舒适性。由于用户没有达到高质量的睡眠，治疗的延迟可能导致生活质量的恶化。
参照图1，说明了根据本发明的一些实现方式的系统100。系统100包括控制系统110、存储器装置114、电子接口119、一个或多个传感器130、以及一个或多个用户装置170。在一些实现方式中，系统100还可选地包括呼吸治疗系统120、血压装置182、活动跟踪器190或其任何组合。
控制系统110包括一个或多个处理器112(下文，处理器112)。控制系统110通常用于控制系统100的各种部件和/或分析由系统100的部件获得和/或产生的数据。处理器112可以是通用或专用处理器或微处理器。虽然在图1中示出了一个处理器112，但是控制系统110可以包括任何合适数量的处理器(例如，一个处理器，两个处理器，五个处理器，十个处理器等)，这些处理器可以在单个外壳中，或者彼此远离地定位。控制系统110可以联接到和/或定位在例如用户装置170的壳体、和/或一个或多个传感器130的壳体内。控制系统110可以是集中式的(在一个这样的壳体内)或分散式的(在物理上不同的两个或多个这样的壳体内)。在包括包含控制系统110的两个或更多个壳体的这种实施方式中，这种壳体可以彼此靠近地和/或远离地定位。
存储器装置114存储可由控制系统110的处理器112执行的机器可读指令。存储器装置114可以是任何合适的计算机可读存储装置或介质，例如随机或串行访问存储装置、硬盘驱动器、固态驱动器、闪存装置等。虽然图1中示出了一个存储器装置114，但是系统100可以包括任何合适数量的存储器装置114(例如，一个存储装置、两个存储装置、五个存储装置、十个存储装置等)。存储器装置114可以耦合到和/或定位在呼吸治疗装置122的壳体内、用户装置170的壳体内、一个或多个传感器130的壳体内、或其任何组合。与控制系统110类似，存储器装置114可以是集中式的(在一个这样的壳体内)或分散式的(在物理上不同的两个或多个这样的壳体内)。
在一些实现方式中，存储器114(图1)存储与用户相关联的用户简档。用户简档可以包括例如与用户相关联的人口统计信息、与用户相关联的生物统计信息、与用户相关联的医疗信息、自报告用户反馈、与用户相关联的睡眠参数(例如、从一个或多个较早睡眠时段记录的睡眠相关参数)或其任何组合。人口统计信息可以包括例如指示用户的年龄、用户的性别、用户的种族、用户的地理位置、关系状态、失眠或睡眠呼吸暂停的家族史、就业状态的信息用户的身份、用户的教育状况、用户的社会经济状况、或其任何组合。医疗信息可以包括例如指示与用户相关联的一个或多个医疗状况、用户的药物使用、或两者的信息。医疗信息数据可以进一步包括多睡眠潜伏期测试(MSLT)结果或得分和/或匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)得分或值。自我报告的用户反馈可包括指示自我报告的主观睡眠评分(例如，差、平均、优秀)、用户的自我报告的主观压力水平、用户的自我报告的主观疲劳水平、用户的自我报告的主观健康状态、用户最近经历的生活事件或其任何组合的信息。
电子接口119被配置为从一个或多个传感器130接收数据(例如，生理数据和/或声学数据)，使得数据可以被存储在存储器装置114中和/或由控制系统110的处理器112分析。电子接口119可以使用有线连接或无线连接(例如，使用RF通信协议、WiFi通信协议、蓝牙通信协议、通过蜂窝网络等)与一个或多个传感器130通信。电子接口119可包括天线、接收机(例如，RF接收机)、发射机(例如，RF发射机)、收发器或其任何组合。电子接口119还可以包括与本文描述的处理器112和存储器装置114相同或相似的一个或多个处理器和/或一个或多个存储器装置。在一些实现方式中，电子接口119耦合到或集成在用户装置170中。在其它实现方式中，电子接口119与控制系统110和/或存储器装置114耦合或集成(例如，在壳体中)。
如上所述，在一些实施方式中，系统100可选地包括呼吸治疗系统120。呼吸治疗系统120可以包括呼吸压力治疗(RPT)装置122(本文也称为呼吸治疗装置122)、用户接口124、导管126(也称为管或空气回路)、显示装置128、加湿罐129、接纳部180或其任何组合。在一些实现方式中，控制系统110、存储器装置114、显示装置128、一个或多个传感器130、以及加湿罐129是呼吸治疗装置122的一部分。呼吸压力疗法是指以受控的目标压力向用户气道入口供应空气，所述受控的目标压力在整个用户的呼吸循环中相对于大气名义上是正的(例如与罐式通气机或导管式通气机的负压治疗相反)。呼吸治疗系统120通常用于治疗患有一种或多种睡眠相关呼吸障碍(例如，阻塞性睡眠呼吸暂停、中枢性睡眠呼吸暂停或混合性睡眠呼吸暂停)的个体。
呼吸治疗装置122具有鼓风机马达(未示出)，鼓风机马达通常用于产生输送到用户的加压空气(例如，使用驱动一个或多个压缩机的一个或多个马达)。在一些实现方式中，呼吸治疗装置122产生连续恒定的空气压力，该空气压力被递送至用户。在其他实现方式中，呼吸治疗装置122产生两个或更多个预定压力(例如，第一预定空气压力和第二预定空气压力)。在又其他实现方式中，呼吸治疗装置122被配置成在预定范围内产生多种不同的空气压力。例如，呼吸治疗装置122可以输送至少大约4cm H2O、至少大约10cm H2O、至少大约20cm H2O、介于大约6cm H2O和大约10cm H2O之间、介于大约7cm H2O和大约12cm H2O之间等。呼吸治疗装置122还可以以例如大约-20升/分钟和大约150升/分钟之间的预定流量输送加压空气，同时保持正压(相对于环境压力)。
用户接口124接合用户面部的一部分，并将加压空气从呼吸治疗装置122输送到用户的气道，以帮助防止气道在睡眠期间变窄和/或塌陷。这也可以增加用户在睡眠期间的氧气摄入。通常，用户接口124接合用户的面部，使得加压空气经由用户的嘴、用户的鼻子或用户的嘴和鼻子两者被递送到用户的气道。呼吸治疗装置122、用户接口124和导管126一起形成与用户气道流体连接的空气通路。加压空气还增加了用户在睡眠期间的氧气摄入量。取决于待施加的治疗，用户接口124可与例如用户面部的区域或部分形成密封，从而有利于空气以与环境压力有足够差异的压力(例如，相对于环境压力大约10cm H2O的正压)进行的输送，以实现治疗。对于其他形式的治疗，诸如氧气递送，用户接口可以不包括足以有利于将约10cm H2O的正压下的气体供应递送至气道的密封。
如图2所示，在一些实现方式中，用户接口124是覆盖用户210的鼻子和嘴的面罩(例如，全脸罩)。可替换地，用户接口124可以是向用户210的鼻子提供空气的鼻罩或直接向用户210的鼻孔输送空气的鼻枕罩。用户接口124可以包括多个绑带，绑带形成例如帮助将接口定位和/或稳定在用户210的一部分(例如，面部)上的头带，以及有助于在用户接口124与用户210之间提供气密密封的适形缓冲垫(例如，硅酮、塑料、泡沫等)。用户接口124还可以包括一个或多个通风口，用于允许用户210呼出的二氧化碳和其它气体逸出。在其他实现方式中，用户接口124包括吸嘴(例如，模制为符合用户210的牙齿的夜间防护嘴件、下颌复位装置等)。
导管126(也称为空气回路或管)允许空气在呼吸治疗系统120的两个部件之间流动，如呼吸治疗装置122和用户接口124。在一些实现方式中，可具有用于吸气和呼气导管126的独立分支。在其他实现方式中，单个分支空气导管用于吸气和呼气。
呼吸治疗装置122、用户接口124、导管126、显示装置128和加湿罐129中的一个或多个可以包含一个或多个传感器(例如，压力传感器、流量传感器、或更一般地在此描述的任何其他传感器130)。这些一个或多个传感器可用于例如测量由呼吸治疗装置122供应的加压空气的空气压力和/或流量。
显示装置128通常用于显示包括静止图像、视频图像或两者的图像和/或关于呼吸治疗装置122的信息。例如，显示装置128可以提供关于呼吸治疗装置122的状态的信息(例如，呼吸治疗装置122是否开/关、由呼吸治疗装置122递送的空气的压力、由呼吸装置122递送的空气的温度等)和/或其他信息(例如，睡眠得分或治疗得分(也称为myAirTM得分，例如在US 2017/0311879 A1中描述的，在此通过引用将其全部并入本文、当前日期/时间、用户210的个人信息、寻求来自用户的反馈的问题和/或对用户210的建议等)。在一些实现方式中，显示装置128充当包括图形用户接口(GUI)的人机接口(HMI)，图形用户接口被配置为将图像显示为输入接口。显示装置128可以是LED显示器、OLED显示器、LCD显示器等。输入接口可以是例如触摸屏或触敏基板、鼠标、键盘或被配置成感测由与呼吸治疗装置122交互的人类用户做出的输入的任何传感器系统。
加湿罐129与呼吸治疗装置122连接或集成在呼吸装置中，并包括可用于加湿从呼吸治疗装置122输送的加压空气的储水器。呼吸治疗装置122可以包括一个或多个通气口(未示出)和加热器，加热器用于加热加湿罐129中的水以加湿提供给用户210的加压空气。另外，在一些实现方式中，导管126还可以包括加热元件(例如，联接至和/或嵌入在导管126中)，加热元件加热递送至用户210的加压空气。加湿罐129可以流体联接到空气通路的水蒸气入口并且经由水蒸气入口将水蒸气递送到空气通路中，或者可以与空气通路成一直线地形成作为空气通路本身的一部分。在一些实现方式中，加湿罐129可以不包括水的储器并且因此是无水的。
在一些实现方式中，系统100可以用于至少部分地基于生理数据、睡眠相关参数、其他数据或信息、或其任何组合将物质的至少一部分从接纳部180递送到用户的空气路径。通常，修改物质的部分到空气路径中的递送可包括：(i)起始物质到空气路径中的递送，(ii)结束物质的部分到空气路径中的递送，(iii)修改递送到空气路径中的物质的量，(iv)修改物质的部分到空气路径中的递送的时间特性，(v)修改将物质的部分递送到空气路径中的定量特征，(vi)修改与将物质递送到空气路径中相关联的任何参数，或(vii)(i)到(vi)的组合。
改变进入空气通道的物质部分的输送的时间特性可以包括改变物质输送的速率、在不同时间开始和/或结束、持续不同的时间段、改变输送的时间分布或特性、独立于时间分布改变量分布等。独立的时间和量变化确保除了改变物质释放的频率之外，可以改变每次释放的物质的量。以此方式，可以实现释放频率和释放量的多种不同组合(例如，较高频率但较低释放量，较高频率和较高释放量，较低频率和较高释放量，较低频率和较低释放量等)。也可以利用将物质的部分输送到空气通道中的其它变型。
呼吸治疗系统120可用作例如呼吸机或用作气道正压通气(PAP)系统，如持续气道正压通气(CPAP)系统、自动气道正压通气系统(APAP)、双水平或可变气道正压通气系统(BPAP或VPAP)或其任何组合。CPAP系统将预定量加压气体(例如，由睡眠医师确定的)输送给用户210。APAP系统基于例如与用户210相关的呼吸数据自动改变输送给用户的加压气体。BPAP或VPAP系统被配置成递送第一预定压力(例如，吸气气道正压或IPAP)和低于第一预定压力的第二预定压力(例如，呼气气道正压或EPAP)。
仍然参考图1，系统100的一个或多个传感器130包括压力传感器132、流量传感器134、温度传感器136、运动传感器138、麦克风140、扬声器142、射频(RF)接收机146、RF发射机148、相机150、红外传感器152、光电容积图(PPG)传感器154、心电图(ECG)传感器156、EEG传感器158、电容传感器160、力传感器162、应变计传感器164、肌电图(EMG)传感器166、氧传感器168、分析物传感器174、湿度传感器176、激光雷达传感器178或其任何组合。通常，一个或多个传感器130中的每一个被配置为输出被接收并存储在存储器装置114或一个或多个其它存储器装置中的传感器数据。
尽管一个或多个传感器130被示出和描述为包括压力传感器132、流量传感器134、温度传感器136、运动传感器138、麦克风140、扬声器142、RF接收机146、RF发射机148、相机150、红外传感器152、光电容积图(PPG)传感器154、心电图(ECG)传感器156、EEG传感器158、电容传感器160、力传感器162、应变计传感器164、肌电图(EMG)传感器166、氧气传感器168、分析物传感器174、湿度传感器176和激光雷达传感器178中的每一个，更一般地，一个或多个传感器130可以包括本文描述和/或示出的传感器中的每一个的任何组合和任何数量。
如本文所述，系统100通常可用于在睡眠时段期间生成与用户(例如，图2所示的呼吸治疗系统120的用户)相关联的生理数据。可以分析生理数据以生成一个或多个睡眠相关参数，其可以包括在睡眠时段期间与用户相关的任何参数、测量等。可以在睡眠时段期间为用户210确定的一个或多个睡眠相关参数，包括例如呼吸暂停低通气指数(AHI)分数、睡眠分数、流量信号、压力信号、呼吸信号、呼吸速率、吸气幅度、呼气幅度、吸气-呼气比、每小时事件数、事件模式、阶段、呼吸治疗装置122的压力设置、心率、心率变异性、用户210的运动、温度、EEG活动、EMG活动、醒来、打鼾、窒息、咳嗽、吹口哨、喘息或其任何组合。
一个或多个传感器130可用于产生例如生理数据、声学数据或两者。控制系统110可以使用由一个或多个传感器130生成的生理数据来确定在睡眠时段期间与用户210(图2)相关联的睡眠-清醒信号和一个或多个睡眠相关参数。睡眠-觉醒信号可以指示一种或多种睡眠状态，包括觉醒、放松的觉醒、微觉醒，或不同的睡眠阶段，如举例而言，快速眼动(REM)阶段、第一非REM阶段(通常称为“N1”)、第二非REM阶段(通常称为“N2”)、第三非REM阶段(通常称为“N3”)或其任何组合。在例如US 10,492,720B2、US 2014/0088373A1、WO 2017/132726、WO 2019/122413、和US 2020/0383580A1中描述了用于根据由一个或多个传感器(例如一个或多个传感器130)生成的生理数据来确定睡眠状态和/或睡眠阶段的方法，这些专利中的每一个通过引用以其全文结合在此。
在一些实现方式中，还可以对本文描述的睡眠-觉醒信号加时间戳以指示用户进入床的时间、用户离开床的时间、用户试图入睡的时间等。睡眠-觉醒信号可以由一个或多个传感器130在睡眠时段期间以预定采样速率测量，例如每秒一个样本、每30秒一个样本、每分钟一个样本等。在一些实现方式中，睡眠-觉醒信号还可以指示呼吸信号、呼吸速率、吸气幅度、呼气幅度、吸气-呼气比、每小时事件的数目、事件的模式、呼吸装置122的压力设置、或其任何组合。事件可以包括打鼾、呼吸暂停、中枢性呼吸暂停、阻塞性呼吸暂停、混合呼吸暂停、呼吸不足、面罩泄漏(例如，来自用户接口124)、不宁腿、睡眠障碍、窒息、心率增加、呼吸困难、哮喘发作、癫痫发作、癫痫或其任何组合。可以在睡眠时段期间基于睡眠-觉醒信号为用户确定的一个或多个睡眠相关参数包括，例如，床上总时间、总睡眠时间、睡眠开始等待时间、睡眠开始后觉醒参数、睡眠效率、分段指数或其任何组合。如本文进一步详细描述的，可以分析生理数据和/或睡眠相关参数以确定一个或多个睡眠相关评分。
通常，睡眠时段包括用户210已经躺在或坐下在床230(或他们打算睡眠的另一区域或对象)中，和/或已经打开呼吸装置122和/或戴上用户接口124之后的任何时间点。睡眠时段因此可以包括时间段(i)，当用户210正在使用CPAP系统时，但是在用户210试图入睡之前(例如当用户210躺在床230中阅读书籍时)；(ii)当用户210开始尝试入睡但仍清醒时；(iii)当用户210处于轻度睡眠时(也称为非快速眼动(NREM)睡眠的阶段1和阶段2)；(iv)当用户210处于深度睡眠(也称为慢波睡眠、SWS或NREM睡眠的阶段3)时；(v)当用户210处于快速眼动(REM)睡眠时；(vi)当用户210在轻度睡眠、深度睡眠或REM睡眠之间周期性地醒来时；或(vii)当用户210醒来而不回睡时。
睡眠时段通常被定义为一旦用户210移除用户接口124，关闭呼吸装置122和/或离开床230就结束。在一些实现方式中，睡眠时段可以包括附加的时间段，或者可以被限制为仅上述时间段中的一些。例如，可以将睡眠时段定义为包括从呼吸装置122开始向气道或用户210供应加压空气时开始，从呼吸装置122停止向用户210的气道供应加压空气时结束，以及包括用户210睡眠或清醒时之间的一些或全部时间点的时间段。
压力传感器132输出可以存储在存储器装置114中和/或由控制系统110的处理器112分析的压力数据。在一些实现方式中，压力传感器132是产生指示呼吸治疗系统120的用户的呼吸(例如，吸气和/或呼气)和/或环境压力的传感器数据的空气压力传感器(例如，大气压力传感器)。在这样的实现方式中，压力传感器132可以耦合到或集成在呼吸治疗装置122中。压力传感器132可以是例如电容传感器、电磁传感器、压电传感器、应变片传感器、光学传感器、电位传感器或其任何组合。
流量传感器134输出可以存储在存储器装置114中和/或由控制系统110的处理器112分析的流量数据。在美国专利No.US 10,328,219B2中描述了流量传感器(例如，流量传感器134)的示例，其通过引用以其全文结合在此。在一些实现方式中，流量传感器134用于确定来自呼吸治疗装置122的空气流量、通过导管126的空气流量、通过用户接口124的空气流量、或其任何组合。在这种实现方式中，流量传感器134可以联接到或集成在呼吸治疗装置122、用户接口124或导管126中。流量传感器134可以是质量流量传感器，如旋转流量计(例如霍尔效应流量计)、涡轮流量计、孔口流量计、超声流量计、热线传感器、涡流传感器、膜传感器、或其任何组合。在一些实现方式中，流量传感器134被配置成测量通气流量(例如，有意的“泄漏”)、无意的泄漏(例如，嘴泄漏和/或面罩泄漏)、患者流量(例如，进入和/或离开肺的空气)，或其任何组合。在一些实现方式中，可以分析流量数据以确定用户的心原性振荡。在一个示例中，压力传感器132可用于确定用户的血压。
温度传感器136输出可以存储在存储器装置114中和/或由控制系统110的处理器112分析的温度数据。在一些实现方式中，温度传感器136生成指示用户210(图2)的核心体温、用户210的皮肤温度、从呼吸治疗装置122和/或通过导管126流动的空气的温度、用户接口124中的温度、环境温度、或其任何组合的温度数据。温度传感器136可以是例如热电偶传感器、热敏电阻传感器、硅带隙温度传感器或基于半导体的传感器、电阻温度检测器或其任何组合。
运动传感器138输出可以存储在存储器装置114中和/或由控制系统110的处理器112分析的运动数据。运动传感器138可用于检测睡眠期间用户210的运动，和/或检测呼吸治疗系统120的任何部件的运动，如呼吸治疗装置122、用户接口124或导管126的运动。运动传感器138可以包括一个或多个惯性传感器，例如加速计、陀螺仪和磁力计。在一些实现方式中，运动传感器138替代地或附加地生成表示用户的身体运动的一个或多个信号，从该信号可以获得表示用户的睡眠状态的信号；例如通过用户的呼吸运动。在一些实现方式中，来自运动传感器138的运动数据可以与来自另一传感器130的附加数据结合使用，以确定用户的睡眠状态。
麦克风140输出可以存储在存储器装置114中和/或由控制系统110的处理器112分析的声音和/或音频数据。由麦克风140产生的音频数据在睡眠时段期间可再现为一个或多个声音(例如，来自用户210的声音)。来自麦克风140的音频数据还可用于标识(例如，使用控制系统110)用户210在睡眠时段期间经历的一个或多个睡眠相关参数或事件，如本文中进一步详细描述。麦克风140可以耦合到或集成在呼吸治疗装置122、用户接口124、导管126或用户装置170中。在一些实现方式中，系统100包括多个麦克风(例如，两个或更多个麦克风和/或具有波束成形的麦克风阵列)，使得由多个麦克风中的每一个产生的声音数据可用于区分由多个麦克风中的另一个产生的声音数据。
扬声器142输出系统100的用户(例如，图2的用户210)可听见的声波。扬声器142可用作例如闹钟或向用户210播放警报或消息(例如，响应于事件)。在一些实现方式中，扬声器142可用于将由麦克风140生成的音频数据传送给用户210。扬声器142可以耦合到或集成在呼吸治疗装置122、用户接口124、导管126或用户装置170中。
麦克风140和扬声器142可以用作单独的装置。在一些实现方式中，麦克风140和扬声器142可以被组合到声学传感器141(例如声呐传感器)中，如在例如WO2018/050913和WO2020/104465中所描述的，在此通过引用将其整体并入本文。在这种实现方式中，扬声器142以预定间隔产生或发射声波，并且麦克风140检测来自扬声器142的发射声波的反射。由扬声器142产生或发射的声波具有人耳听不到的频率(例如，低于20Hz或高于约18kHz)，以便不干扰用户210或床伴220的睡眠(图2)。至少部分地基于来自麦克风140和/或扬声器142的数据，控制系统110可以确定用户210(图2)的位置和/或在此描述的睡眠相关参数中的一个或多个，例如呼吸信号、呼吸速率、吸气幅度、呼气幅度、吸气-呼气比、每小时的事件数量、事件模式、睡眠状态、睡眠阶段、呼吸治疗装置122的压力设置、或其任何组合。在本文中，声纳传感器可以被理解为涉及主动声学感测，例如通过产生和/或传输穿过空气的超声和/或低频超声感测信号(例如，在例如约17-23kHz、18-22kHz或17-18kHz的频率范围内)。这样的系统可以相对于上面提到的WO2018/050913和WO2020/104465来考虑，它们中的每一个都通过引用整体结合于此。
在一些实现方式中，传感器130包括(i)第一麦克风，其与麦克风140相同或相似，并且集成在声学传感器141中；以及(ii)第二麦克风，其与麦克风140相同或相似，但是与集成在声学传感器141中的第一麦克风分开且不同。
RF发射机148产生和/或发射具有预定频率和/或预定幅度(例如，在高频带内、在低频带内、长波信号、短波信号等)的无线电波。RF接收机146检测从RF发射机148发射的无线电波的反射，并且该数据可以由控制系统110分析以确定用户210(图2)的位置和/或这里描述的睡眠相关参数中的一个或多个。RF接收机(RF接收机146和RF发射机148或另一RF对)也可用于控制系统110、呼吸治疗装置122、一个或多个传感器130、用户装置170或其任何组合之间的无线通信。虽然RF接收机146和RF发射机148在图1中被示为分离且不同的元件，但是在一些实现方式中，RF接收机146和RF发射机148被组合为RF传感器147(例如雷达传感器)的一部分。在一些这样的实现方式中，RF传感器147包括控制电路。RF通信的具体格式可以是Wi-Fi、蓝牙等。
在一些实现方式中，RF传感器147是网格系统的一部分。网格系统的一个示例是Wi-Fi网格系统，其可以包括网格节点、网格路由器和网格网关，其中的每一个可以是移动的/可移动的或固定的。在这样的实现方式中，Wi-Fi网格系统包括Wi-Fi路由器和/或Wi-Fi控制器以及一个或多个卫星(例如，接入点)，每个卫星包括与RF传感器147相同或相似的RF传感器。Wi-Fi路由器和卫星使用Wi-Fi信号连续地彼此通信。Wi-Fi网格系统可以用于基于路由器和卫星之间的Wi-Fi信号中的变化(例如，接收信号强度中的差异)来生成运动数据，所述变化是由于移动的物体或人部分地阻挡了信号而引起的。运动数据可以指示运动、呼吸、心率、步态、跌倒、行为，或其任何组合。
相机150输出可再现为可存储在存储器装置114中的一个或多个图像(例如，静止图像、视频图像、热图像或其任何组合)的图像数据。来自相机150的图像数据可以被控制系统110用来确定在此描述的睡眠相关参数中的一个或多个，例如一个或多个事件(例如周期性肢体运动或不宁腿综合征)、呼吸信号、呼吸速率、吸气幅度、呼气幅度、吸气-呼气比率、每小时的事件数量、事件模式、睡眠状态、睡眠阶段、或其任何组合。此外，来自相机150的图像数据可用于例如标识用户的位置，确定用户210的胸部移动(图2)，确定用户210的嘴和/或鼻子的气流，确定用户210进入床230时间，以及确定用户210离开床230的时间。在一些实现方式中，相机150包括广角镜头或鱼眼镜头。
红外(IR)传感器152输出可再现为可存储在存储器装置114中的一个或多个红外图像(例如，静止图像、视频图像或两者)的红外图像数据。来自IR传感器152的红外数据可用于确定睡眠时段期间的一个或多个睡眠相关参数，包括用户210的温度和/或用户210的移动。当测量用户210的存在、位置和/或移动时，IR传感器152也可以与照相机150结合使用。例如，IR传感器152可以检测波长在约700nm和约1mm之间的红外光，而照相机150可以检测波长在约380nm和约740nm之间的可见光。
PPG传感器154输出与用户210(图2)相关联的生理数据，该生理数据可用于确定一个或多个睡眠相关参数，如心率、心率变异性、心动周期、呼吸率、吸气幅度、呼气幅度、吸气-呼气比、估计血压参数或其组合。PPG传感器154可以由用户210佩戴，嵌入在由用户210佩戴的衣服和/或织物中，嵌入在和/或耦合到用户接口124和/或其相关联的头盔(例如，绑带等)等。
ECG传感器156输出与用户210的心脏的电活动相关联的生理数据。在一些实现方式中，ECG传感器156包括在睡眠时段期间位于用户210的一部分之上或周围的一个或多个电极。来自ECG传感器156的生理数据可用于例如确定本文所述的睡眠相关参数中的一个或多个。
EEG传感器158输出与用户210的大脑的电活动相关联的生理数据。在一些实施方式中，EEG传感器158包括一个或多个电极，其在睡眠期间定位在用户210的头皮上或周围。来自EEG传感器158的生理数据可用于例如确定用户210在睡眠时段期间的任何给定时间的睡眠状态和/或睡眠阶段。在一些实现方式中，EEG传感器158可以集成在用户接口124和/或相关联的头盔(例如，绑带等)中。
电容性传感器160、力传感器162和应变仪传感器164输出可存储在存储器装置114中且由控制系统110使用，以确定本文所述的睡眠相关参数中的一个或多个的数据。EMG传感器166输出与一个或多个肌肉产生的电活动相关的生理数据。氧气传感器168输出指示气体的氧气浓度的氧气数据(例如，在导管126中或在用户接口124处)。氧气传感器168可以是例如超声氧气传感器、电氧气传感器、化学氧气传感器、光学氧气传感器、脉搏血氧计(例如SpO2传感器)或其任何组合。在一些实施方式中，一个或多个传感器130还包括皮肤电反应(GSR)传感器、血流传感器、呼吸传感器、脉搏传感器、血压计传感器、血氧传感器、或其任何组合。
分析物传感器174可用于检测用户210呼气中分析物的存在。由分析物传感器174输出的数据可以存储在存储器装置114中，并由控制系统110使用以确定用户210的呼吸中的任何分析物的身份和浓度。在一些实施方式中，分析物传感器174位于用户210的嘴附近，以检测从用户210的嘴呼出的呼吸中的分析物。例如，当用户接口124是覆盖用户210的鼻子和嘴的面罩时，分析物传感器174可以位于面罩内以监视用户210的嘴呼吸。在其它实现方式中，如当用户接口124是鼻罩或鼻枕面罩时，分析物传感器174可定位在用户210的鼻子附近，以检测通过用户鼻子呼出的呼吸中的分析物。在其它实现方式中，当用户接口124是鼻罩或鼻枕面罩时，分析物传感器174可以位于用户210的嘴附近。在该实现方式中，分析物传感器174可用于检测任何空气是否无意中从用户210的嘴泄漏。在一些实现方式中，分析物传感器174是可用于检测碳基化学品或化合物的挥发性有机化合物(VOC)传感器。在一些实施方式中，分析物传感器174还可用于检测用户210是否正在通过他们的鼻子或嘴呼吸。例如，如果由位于用户210的嘴附近或面罩内(在用户接口124是面罩的实现方式中)的分析物传感器174输出的数据检测到分析物的存在，则控制系统110可以使用该数据作为用户210正通过他们的嘴呼吸的指示。
湿度传感器176输出可以存储在存储装置114中并由控制系统110使用的数据。湿度传感器176可用于检测围绕用户的各个区域中的湿度(例如，在导管126或用户接口124内部，靠近用户210的面部，靠近导管126和用户接口124之间的连接，靠近导管126和呼吸治疗装置122之间的连接，等)。因此，在一些实现方式中，湿度传感器176可以被联接到或集成在用户接口124中或导管126中以监测来自呼吸治疗装置122的加压空气的湿度。在其他实现方式中，湿度传感器176被放置在需要监测湿度水平的任何区域附近。湿度传感器176还可用于监测用户210周围的周围环境的湿度，例如用户210的卧室内的空气。
一个或多个光检测和测距(激光雷达LiDAR)传感器178可用于深度感测。这种类型的光学传感器(例如，激光传感器)可用于检测对象并构建周围环境(例如，生活空间)的三维(3D)图。激光雷达通常可以利用脉冲激光来进行飞行时间测量。激光雷达也被称为3D激光扫描。在使用这种传感器的示例中，具有激光雷达传感器178的固定或移动装置(如智能电话)可以测量和映射从传感器延伸5米或更远的区域。例如，激光雷达数据可以与由电磁RADAR传感器估计的点云数据融合。激光雷达传感器178还可以使用人工智能(AI)通过检测和分类可能引起RADAR系统的问题的空间中的特征来自动地理栅栏RADAR系统，例如玻璃窗(其可以是对RADAR高度反射的)。例如，激光雷达还可以用于提供人的身高的估计，以及当人坐下或跌倒时身高的变化。激光雷达可用于形成环境的3D网格表示。在进一步的用途中，对于无线电波穿过的固体表面(例如，透射线材料)，激光雷达可以反射离开这样的表面，从而允许对不同类型的障碍物进行分类。
在一些实现方式中，一个或多个传感器130还包括皮肤电反应(GSR)传感器、血流传感器、呼吸传感器、脉搏传感器、血压计传感器、血氧计传感器、声纳传感器、雷达传感器、血糖传感器、颜色传感器、pH传感器、空气质量传感器、倾斜传感器、雨传感器、土壤水分传感器、水流传感器、酒精传感器、或其任何组合。
虽然在图1中单独示出，但是一个或多个传感器130的任何组合可以集成在和/或耦合到系统100的任何一个或多个部件，包括呼吸治疗装置122、用户接口124、导管126、加湿罐129、控制系统110、外部装置170、活动跟踪器190、或其任何组合。例如，麦克风140和扬声器142可以集成在用户装置170中和/或耦合到用户装置，并且压力传感器130和/或流速传感器132集成在呼吸治疗设备122中和/或耦合到呼吸治疗设备。在一些实现方式中，一个或多个传感器130中的至少一个不耦合到呼吸治疗装置122、控制系统110或用户装置170，并且在睡眠时段期间通常邻近用户210定位(例如，定位在用户210的一部分上或与其接触，由用户210佩戴，耦合到或定位在床头柜上，耦合到床垫，耦合到天花板等)。
可以分析来自一个或多个传感器130的数据以确定一个或多个睡眠相关参数，其可以包括呼吸信号、呼吸速率、呼吸模式、吸气幅度、呼气幅度、吸气-呼气比率、一个或多个事件的发生、每小时的事件数量、事件模式、睡眠状态、呼吸暂停-低通气指数(AHI)或其任何组合。一个或多个事件可以包括打鼾、呼吸暂停、中枢性呼吸暂停、阻塞性呼吸暂停、混合性呼吸暂停、呼吸不足、面罩泄漏、咳嗽、不宁腿、睡眠障碍、窒息、心率增加、呼吸困难、哮喘发作、癫痫发作、癫痫、血压升高或其任何组合。许多这些睡眠相关参数是生理参数，尽管一些睡眠相关参数可以被认为是非生理参数。也可以根据来自一个或多个传感器130的数据或根据其它类型的数据来确定其它类型的生理和非生理参数。
用户装置170(图1)包括显示装置172。用户装置170例如可以是诸如智能电话、平板电脑、游戏机、智能手表、膝上型电脑等的移动装置。可替换地，用户装置170可以是外部感测系统，电视(例如，智能电视)或另一智能家庭装置(例如，智能扬声器，诸如Google家庭、Amazon回声、Alexa等)。在一些实现方式中，用户装置是可穿戴装置(例如，智能手表)。显示装置172通常用于显示包括静止图像、视频图像或两者的图像。在一些实现方式中，显示装置172充当包括图形用户接口(GUI)的人机接口(HMI)，图形用户接口被配置为显示图像和输入接口。显示装置172可以是LED显示器、OLED显示器、LCD显示器等。输入接口可以是例如触摸屏或触敏基板、鼠标、键盘或被配置成感测由与用户装置170交互的人类用户做出的输入的任何传感器系统。在一些实现方式中，系统100可以使用和/或包括一个或多个用户装置。
血压装置182通常用于帮助生成心血管数据，以确定与用户210相关联的一个或多个血压测量值。血压装置182可以包括一个或多个传感器130中的至少一个，以测量例如收缩血压分量和/或舒张血压分量。
在一些实现方式中，血压装置182是血压计，该血压计包括可以由用户佩戴的可充气袖带和压力传感器(例如，在此描述的压力传感器132)。例如，如图2的示例所示，血压装置182可以戴在用户210的上臂上。在血压装置182是血压计的这种实现方式中，血压装置182还包括用于给袖带充气的泵(例如，手动操作的灯泡)。在一些实现方式中，血压装置182被联接到呼吸系统120的呼吸装置122上，呼吸治疗装置进而递送加压空气以便使袖带充气。更一般地，血压装置182可以与控制系统110、存储器装置114、呼吸治疗系统120、用户装置170和/或活动跟踪器190通信地耦合和/或物理地集成在控制系统、存储器装置、呼吸治疗系统、用户装置和/或活动跟踪器中(例如，在壳体内)。
活动跟踪器190通常用于帮助生成用于确定与用户210相关联的活动测量的生理数据。活动跟踪器190可以包括这里描述的一个或多个传感器130，例如运动传感器138(例如，一个或多个加速度计和/或陀螺仪)、PPG传感器154和/或ECG传感器156。来自活动跟踪器190的生理数据可用于确定例如，步数、行进的距离、爬升的步数、身体活动的持续时间、身体活动的类型、身体活动的强度、站立所花费的时间、呼吸速率、平均呼吸速率、休息呼吸速率、最大呼吸速率、呼吸速率可变性、心率、平均心率、休息心率、最大心率、心率可变性、燃烧的卡路里数、血氧饱和度、皮肤电活动(也称为皮肤电导或皮肤电反应)，或其任何组合。在一些实现方式中，活动跟踪器190耦合(例如，电子地或物理地)到用户装置170。
在一些实现方式中，活动跟踪器190是可由用户210佩戴的可佩戴装置，如智能手表、腕带、戒指或贴片。例如，参考图2，活动跟踪器190佩戴在用户210的手腕上。活动跟踪器190还可以耦合到或集成到由用户210穿戴的服装或衣服。或者，活动跟踪器190还可耦合到外部装置170或集成在用户装置中(例如，在同一壳体内)。更一般地，活动跟踪器190可以与控制系统110、存储器装置114、呼吸治疗系统120、外部装置170和/或血压装置182通信地耦合，或物理地集成在控制系统、存储器装置、呼吸治疗系统、外部装置、和/或血压装置中(例如，壳体内)。
虽然控制系统110和存储器装置114在图1中被描述和示出为系统100的单独且不同的部件，但是在一些实现方式中，控制系统110和/或存储器装置114被集成在用户装置170和/或呼吸治疗装置122中。可替代地，在一些实现方式中，控制系统110或其一部分(例如，处理器112)可以位于云中(例如，集成在服务器中、集成在物联网(IoT)装置中、连接到云、经受边缘云处理等)，位于一个或多个服务器中(例如，远程服务器、本地服务器等、或其任何组合)。
虽然系统100被示为包括上述所有部件，但是在根据本发明的实现方式的系统中可以包括更多或更少的部件。例如，第一替代系统包括控制系统110、存储器装置114和一个或多个传感器130中的至少一个，并且不包括呼吸治疗系统120。作为另一示例，第二替代系统包括控制系统110、存储装置114、一个或多个传感器130中的至少一个传感器和用户装置170。作为又一示例，第三替代系统包括控制系统110、存储装置114、呼吸治疗系统120、一个或多个传感器130中的至少一个传感器和任选地用户装置170。因此，可使用本文所示和所述的部件的任何部分或多个部分和/或与一个或多个其他部件组合来形成各种系统。
一般地参照图2，示出了根据一些实现方式的系统100(图1)的一部分。呼吸治疗系统120的用户210和床伴220位于床230中并躺在床垫232上。用户接口124(本文也称为面罩，例如，完整的面罩)可以由用户210在睡眠时段期间佩戴。用户接口124经由导管126流体地联接和/或连接到呼吸装置122。呼吸治疗装置122又通过导管126和用户接口124将加压空气输送到用户210，以增加用户210的喉咙中的空气压力，从而有助于防止气道在睡眠期间闭合和/或变窄。呼吸治疗装置122可定位在如图2所示直接邻近床230的床头柜240上，或更一般地，定位在通常邻近床230和/或用户210的任何表面或结构上。
在一些实现方式中，控制系统110、存储器214、一个或多个传感器130中的任一个或其组合可以位于通常邻近床230和/或用户210的任何表面和/或结构上和/或中。例如，在一些实现方式中，一个或多个传感器130中的至少一个可以位于呼吸治疗系统120的一个或多个部件上和/或之中邻近床230和/或用户210的第一位置255A处。一个或多个传感器130可以耦合到呼吸治疗系统120、用户接口124、导管126、显示装置128、加湿罐129、或其组合。
替代地或附加地，一个或多个传感器130中的至少一个可以位于床230上和/或床中的第二位置255B处(例如，一个或多个传感器130耦合到床230和/或集成在床中)。此外，可替代地或另外地，一个或多个传感器130中的至少一个可以位于床垫232上和/或床垫中的第三位置255C处，该第三位置与床230和/或用户210相邻(例如，一个或多个传感器130耦合到床垫232上和/或集成到床垫中)。可替代地或另外地，一个或多个传感器130中的至少一个可以位于枕头上和/或枕头中的第四位置255D处，该枕头总体上邻近床230和/或用户210。
可替代地或另外地，一个或多个传感器130中的至少一个可以定位在床座240上和/或床座中的第五位置255E处，该位置总体上邻近床230和/或用户210。可替代地或另外地，一个或多个传感器130中的至少一个可以被定位在第六位置255F处，使得一个或多个传感器130中的至少一个被耦合到和/或定位在用户215上(例如，一个或多个传感器130被嵌入或耦合到织物、衣服212，和/或由用户210佩戴的智能装置)。更一般地，一个或多个传感器130的至少一个可以相对于用户210定位在任何合适的位置，使得一个或多个传感器130可以生成与用户210相关联的传感器数据。
通常，与不使用呼吸治疗系统120相比(特别是当用户患有睡眠呼吸暂停或其他睡眠相关病症时)，被指定使用呼吸治疗系统120的用户将倾向于在使用呼吸治疗系统120之后的一天期间经历更高质量的睡眠和更少的疲劳。例如，用户210可能患有阻塞性睡眠呼吸暂停并且依靠用户接口124(例如，全脸罩)经由导管126从呼吸装置122输送加压空气。呼吸装置122可以是连续气道正压通气(CPAP)机，用于增加用户210的喉咙中的空气压力，以防止气道在睡眠期间闭合和/或变窄。对于具有睡眠呼吸暂停的人，他的气道可以在睡眠期间变窄或萎陷，减少氧气摄入，并迫使他醒来和/或以其他方式破坏他的睡眠。CPAP机器防止气道变窄或塌陷，从而使由于氧气摄入的减少而醒来或受到干扰的情况最小化。当呼吸装置122试图在睡眠期间保持一个或多个医疗规定的空气压力时，用户会由于治疗而感到睡眠不适。
参考图3，示出了根据本说明书的一些实现方式的用于为呼吸治疗系统的用户优化睡眠的方法300的流程图。
在步骤310，接收针对睡眠时段的将使用呼吸治疗系统120来实施的治疗指令。治疗指令可以由护理提供者或由用户210输入或预编程到呼吸治疗系统120中。治疗指令可以包括多个规定的控制参数。例如，治疗指令可以包括规定的压力和压力范围(例如，目标压力、最小和最大压力)。治疗指令还可以包括规定的斜率或斜率的范围，以实现规定的压力。
在一些实现方式中，该控制参数包括声音、呼气压力释放(EPR)设置、加湿水平、装置移动、灯打开或亮度改变、风扇打开或输出改变、或其任何组合。
可用作控制参数的声音包括但不限于白噪声、粉红噪声、棕色噪声、紫色噪声、抚慰声音、音乐、警报、警告、嘟嘟声或其组合。如在此使用的，扁平形白噪声声音的一些变体被称为粉红噪声、棕色噪声、紫色噪声等。在一些实现方式中，声音(例如，白噪声、粉红噪声、棕色噪声、紫色噪声等)有助于掩蔽来自呼吸治疗系统或环境的噪声。在一些实现方式中，声音(例如，抚慰声音和音乐)帮助用户或床伴保持在睡眠状态，或者可以轻轻地醒来或使用户改变睡眠位置，例如改变到维持睡眠时段或睡眠状态的位置。
在一些实现方式中，声音可以由系统100的一个或多个扬声器142提供。任选地，系统100包括多个扬声器142以提供局部化的声音发出。扬声器142可包括耳内扬声器、耳上扬声器、邻近耳内扬声器、耳塞、入耳式耳塞或其任何组合。扬声器142可以是有线或无线扬声器(例如，耳机、书架扬声器、落地式扬声器、电视扬声器、墙内扬声器、天花板内扬声器等)。在一些实现方式中，扬声器142由呼吸器用户210和/或床伴220佩戴。在一些这样的实现方式中，所提供的扬声器142可以提供掩蔽噪声而不影响床伴，因为声音将经由扬声器142的类型来定位。在这种实现方式中，可以为呼吸器用户210和/或床伴220提供相应的本地化扬声器142。
可选地，扬声器142连接到用户接口124的一个或多个绑带或绑带段。因此，用户210(图2)和/或床伴220具有感知相对平坦形状的白噪声声音或感知较安静(较低水平和/或低通滤波)形状的噪声信号的选择。在一些这样的实现方式中，较高频率的声音/噪声(例如，“更苛刻的”声音)被减少，同时仍然向环境噪声提供掩蔽声音。系统100可以选择一组优化的填充声音频率来实现目标噪声分布。例如，如果声音的某些分量已经存在于频谱中(例如，与房间中的箱式风扇、CPAP鼓风机电动机等相关)，则系统100可以选择具有声音参数/特性的填充声音，声音参数/特性填充在例如达到目标幅度水平的较安静频带中。因此，系统100能够使用主动自适应掩蔽和/或作为自适应噪声消除来自适应地衰减较高和/或较低频率分量，使得所感知的声音更令人愉悦放松到耳朵(后者更适合于更缓慢变化和可预测的声音)。
通常，EPR是一些呼吸装置(例如，CPAP机器)上的特征，其允许用户在不同的舒适性设置之间进行以减轻一些用户经历的呼吸急促的感觉。例如，吸气和呼气之间有2cm H2O的液滴。在该特征可以是手动的情况下，根据本说明书的一些实现方式，EPR设置可以由系统100实现而无需直接手动用户输入，以提供期望的睡眠舒适性。
在一些实现方式中，控制参数是输送给用户210的空气的湿度。例如，可以选择湿度水平以减轻由于鼻窦或口腔干燥引起的不适。还可以选择湿度水平以优化接口124和用户210之间的密封。
作为控制参数被致动或移动的装置可以包括但不限于智能枕头、可调整床架、可调整床垫、风扇、可调整毯子或其任何组合。例如，该装置在控制器110的控制下。在一些实现方式中，智能枕头、智能床垫或可调整毯子可以包括一个或多个可以充气或放气的可充气隔室或气囊。致动装置由此可以改变用户的取向。例如，枕头260可以是智能枕头，该智能枕头包括一个或多个可充气气囊，如果用户的头部处于增加AHI的可能性的取向，该可充气气囊改变用户210的取向。在另一个或另外的实现方式中，可调整床框架可以包括多个区段，这些区段可以在由马达驱动时升高或降低并且致使用户210改变取向，例如迫使用户210从其侧面向其背部滚动。在一些实现方式中，风扇，例如放置在床头柜240上的风扇、窗户中的风扇或吊扇，响应于由于用户210的定向而增加的AHI的可能性而打开。在一些实现方式中，风扇产生白噪声。风扇可以逐渐增加空气的速度和运动，以便不会由于来自风扇的空气运动或声音的突然变化而唤醒和/或干扰用户210和/或床伴220。
在一些实现方式中，控制参数是将物质注入到待递送到用户接口124的加压空气中。例如，接纳部180可填充有物质，该容器具有与导管126直接或间接流体连通的出口。可以配置或选择该物质以引起用户210的物理反应。例如，用户210可以改变取向。
任选地，所述物质可包括药物，例如消炎药、治疗哮喘发作的药物，治疗心脏病发作的药物等。通常，可将用于治疗任何疾病、症状、病症等的任何类型的药物递送至用户210的气道。当该物质是药物时，该物质通常包括一种或多种活性成分和一种或多种赋形剂。赋形剂用作输送活性成分的介质，并且可以包括诸如填充剂、填料、稀释剂、抗粘着剂、粘合剂、包衣、着色剂、崩解剂、调味剂、助流剂、润滑剂、防腐剂、吸附剂、甜味剂、媒介物或其任何组合的物质。活性成分通常是实际上引起由药物带来的效果的药物部分。
该物质还可以可选地是芳香化合物(例如，向用户210的气道递送香味和/或香气的物质)、助眠剂(例如，帮助用户210入睡的物质)、引起意识的化合物(例如，帮助用户210醒来的物质，也称为睡眠抑制剂)、大麻二酚油、精油(例如熏衣草、缬草、香紫苏、甜马郁兰、春黄菊、香柠檬等)。物质通常可以是固体、液体、气体或其任何组合。该物质可选择地或附加地包括一种或多种纳米颗粒。
在一些实现方式中，用于治疗的规定控制参数是睡眠阶段或睡眠架构的函数。例如，根据用户的处方，在从清醒状态转换到N1阶段时，可以启动压力斜率以从环境压力获得第一目标压力。该斜率可以被实现为使用户210逐渐习惯于压力变化。在随后的N2和N3期间，可以根据用户的处方保持第一目标压力。由于在REM期间，大多数用户更可能经历呼吸暂停的增加，因此对于REM睡眠阶段通常规定来自先前睡眠状态的较高压力。因此，对于REM睡眠可以实现到较高压力的斜率。如前所述，可以通过使用传感器(例如，图1的一个或多个传感器130、血压装置182或活动跟踪器190)监测生理参数来确定睡眠状态。
在步骤320，将期望的睡眠舒适性水平输入到呼吸系统120中。可以基于睡眠舒适性对于睡眠时段对用户210有多重要来选择期望的睡眠舒适性。例如，可以鼓励第一次用户210选择高舒适性。当使用具有规定控制设置的呼吸治疗系统120时，更有经验的用户210可能不会优先考虑睡眠舒适性，或者他们不会感到任何显著的不适。在一些情况下，用户210通常可能期望高的睡眠舒适性，但是需要高质量的睡眠，并且愿意具有用于特定睡眠时段的较低舒适性，并且因此选择低的期望睡眠舒适性。
可替换地或者除了用户设置期望的睡眠舒适性之外，在一些实现方式中，系统100可以为用户210自动设置睡眠舒适性。自动设置的睡眠舒适性水平可以至少部分地基于与用户210相关联的数据和/或基于用户使用呼吸治疗系统120和/或睡眠治疗的经验和/或时间长度和/或小时数的数据。例如，可以基于用户已经使用睡眠治疗的天数或者使用呼吸治疗系统120的记录小时数来设置自动设置的睡眠舒适性水平。
在一些实现方式中，睡眠舒适性的一个方面涉及用户210或用户群体如何对睡眠体验进行评级。在睡眠时段之后，一个或多个用户可以评定睡眠舒适性体验。评级系统可以包括不同的标准，包括例如报告的气食症状、难以入睡、窦口干燥、肌肉酸痛和皮肤干燥的数据。该标准可以被细分和量化，例如通过将由于气食引起的任何疼痛从低(例如，轻微的气)、中等持续的不适(例如，气胀)到高(例如，痉挛)进行分级。进入睡眠的困难可以被评为用户可能回忆检查时间或注意来自呼吸治疗系统120的噪声或气压的次数。也可报告干燥皮肤、鼻窦或口腔以及肌肉酸痛的发生率，并用于评定睡眠舒适性。可以在有或没有护理提供者帮助的情况下通过调查表来促进评级。在一些实现方式中，问卷还可以收集信息，诸如用户210是否经历不安静的睡眠、失眠、压力治疗期间的觉醒、床伴的睡眠舒适性评级(例如，它如何影响床伴)以及其他激励反馈问题，诸如压力治疗后第二天的活动增加等。问卷可以由交互式应用程序(app)经由用户接口124、呼吸装置122的触摸屏、语音输入或外部装置170(例如，智能电话)呈现并输入评级。
在表1中示出了用户(Joe)评定的睡眠舒适性的简短问卷的示例。
表1：用户报告的睡眠舒适性数据
Figure BDA0004134696830000161
示例问卷对因气食、窦/口干燥、睡觉时皮肤干燥、肌肉酸痛和睡眠质量引起的睡眠舒适性(或不适)进行了评分。问卷以5个可能增量从低到高对这些因素进行评分。睡眠质量涉及用户210感觉到的休息程度。例如，头脑清醒和警觉。在睡眠质量不表征睡眠舒适性的情况下，它通常与睡眠舒适性成反比。在睡眠舒适性等级中包括睡眠质量可以帮助确定可以修改多少睡眠舒适性而不将睡眠舒适性降低到治疗无效的水平。
可以根据表1中列出的每个条目的睡眠舒适性来确定总额定睡眠舒适性评分。公式1示出了如何使用睡眠舒适性等级调查表来提供总等级睡眠评分的一种实现方式。
等式1：
总额定睡眠舒适性评分＝(m1)(气食)+(m2)(窦/口干燥)+(m3)(皮肤干燥)+(m4)(入睡)+(m5)(肌肉酸痛)－(m6)(睡眠质量)；
其中m1是选择用于气食的权重因子，m2是选择用于窦/口干燥的权重因子，m3是用于皮肤干燥的权重因子，m4是用于入睡的权重因子，m5是用于肌肉酸痛的权重因子，并且m6是用于睡眠质量的权重因子。总的额定睡眠舒适性评分也可以被归一化，例如具有最小值0或1，和最大值5、10、20、50或100。权重因子涉及特定条目对睡眠舒适性的重要性。例如，“气食”条目可能最终比“入睡”条目对睡眠质量更重要，并且为气食选择或分配比入睡更大的权重因子。权重因子可以由第一机器学习算法分配，例如，通过为一个或多个用户提供来自多个睡眠时段的数据。每个单独睡眠时段的“真实”睡眠舒适性水平也用于训练第一算法。这里，“真实”睡眠舒适性是指一个或多个用户提供的睡眠舒适性的总体评估，其可以被分配用于训练第一机器学习算法的值。
第一机器学习算法还可以确定整体函数，包括表1中列出的条目之外的条目，以提供最准确的总的额定睡眠舒适性评分。在一些实现方式中，第一机器学习算法可以学习个体用户210如何对主观的标准进行评级。例如，第一用户可能比第二用户更不利于睡眠舒适性地评定疼痛肌肉。第一算法可以学习第一和第二用户之间的这种差异，并相应地修改函数以确定总的额定睡眠舒适性分数，这取决于哪个用户正在使用呼吸治疗系统120。例如，如果使用等式1，则与第一用户的肌肉疼痛相关联的加权因子m5将小于第二用户的相同加权因子。
在一些实现方式中，睡眠舒适性的一个方面涉及在睡眠时段期间用传感器(例如传感器130)监测呼吸治疗系统120的一个或多个用户210。在一些实现方式中，如前所述确定睡眠时段的睡眠架构，并且将所实现的睡眠舒适性水平确定为睡眠架构的函数。例如，用户210可被检测为在非REM睡眠时段期间移动。在N1或其他睡眠阶段中，用户可能无意识地尝试或随后移除用户接口124。在一些实现方式中，用户可以在导致不良睡眠舒适性的非REM睡眠阶段(例如，平躺对侧卧)中处于睡眠位置。这些活动可以是影响睡眠舒适性的因素，并且可以使用诸如运动传感器138、照相机150或麦克风140、血压装置182、活动跟踪器190或其任何组合的传感器来监控。可以被监测的睡眠舒适性的其他指示符可以包括来自呼吸治疗系统120的噪声，诸如泵或用户接口124处的泄漏(例如，面罩泄漏)。由温度传感器136测量的环境温度也可以表示睡眠舒适性。例如，高于或低于理想温度(例如63°F)的温度可影响睡眠舒适性。虽然用户210可能不立即知道各种传感器监测的因素如何影响他们的睡眠，但是传感器可以实时监测这些因素，并且在睡眠时段之后跟踪和提供数据用于分析。
表2示出了可以使用传感器监测的一些因素的示例。
表2-所测量的睡眠舒适性因素。
Figure BDA0004134696830000171
表2列出了非REM运动的次数、平躺对侧卧的百分比时间、平均室温、面罩泄漏的数量、高于耳语的噪声(例如，约40dB)的发生率和AHI。当AHI不是睡眠舒适性的直接量度时，它可以与睡眠舒适性成反比或相反。包括AHI可以提供平衡考虑，因为降低AHI是各种睡眠障碍的睡眠治疗的重要目标。
总的测量睡眠舒适性评分可以作为这些传感器可测量因素的函数来确定。可以实现任何有用的功能。简单函数的实施例由等式2示出。
等式2：
总测量睡眠舒适性评分＝(m7)(N-REM移动)+(m8)(平躺/侧卧的时间％)+(m9)(平均室温)+(m10)(#面罩泄漏)+(m11)(#噪声)-(m12)(AHI)；
其中m7是针对N-REM运动选择的加权因子，m8是针对平躺/侧卧的％时间选择的加权因子，m9是针对平均室温的加权因子，m10是针对面罩泄漏的数量的加权因子，m11是针对>40dB噪声发生率的数量的加权因子，并且m12是针对AHI的加权因子。可以通过使用第二机器学习算法来确定加权因子和函数的整体形式。总的测量睡眠舒适性评分也可以被归一化，例如具有最小值0或1，和最大值5、10、20、50或100。可以将来自多个睡眠时段上的用户或多个用户的数据输入到第二机器学习算法中。真实的睡眠舒适性可用于训练第二机器学习算法。在一些实现方式中，第一机器学习算法提供额定睡眠舒适性，其可用于训练第二机器学习算法以确定测量的睡眠舒适性。例如，来自第一算法的额定睡眠舒适性被用作训练第二算法的真实睡眠舒适性。
在一些实现方式中，来自用户210的额定睡眠舒适性的数据(例如，表1)与来自传感器测量的睡眠舒适性因子的数据(例如，表2)组合。例如，可以使用用户报告的睡眠舒适性和测量的睡眠舒适性来确定总睡眠舒适性评分。例如，总睡眠舒适性评分的函数可以是等式1和2的组合。总睡眠舒适性评分也可以被归一化，例如具有最小值0或1，和最大值5、10、20、50或100。在一些实现方式中，第一算法和第二算法被组合为单个机器学习算法。
回到图3和步骤320，期望的睡眠舒适性水平可以是从第一值和第二值之间的一系列递增值中选择的值，第一值指示舒适性体验对用户不重要，第二值指示用户期望最佳可能的睡眠舒适性体验。可以类似于所使用的睡眠舒适性评分(即，额定睡眠舒适性评分(例如，表1、等式1)，测量的睡眠舒适性评分(例如，表2、等式2)或总体睡眠舒适性评分(例如，额定睡眠舒适性评分和测量的睡眠舒适性评分的组合))来缩放这些值。例如，各种评分的最小值和最大值对应于用户210可以为期望的睡眠舒适性选择的最小值和最大值。这些值可以是连续标度的，例如模拟音量控制，或者它们可以是数字的。在其他实现方式中，睡眠舒适性可以具有数字值。例如，这些值可以是1和10之间的整数，其中1表示用户不希望改善睡眠舒适性，并且其中10表示用户希望最佳可能的睡眠舒适性体验。可以根据用户期望的睡眠舒适性来选择或拨入睡眠舒适性水平。
虽然在一些实现方式中当用户210为了睡眠时段而上床睡觉时选择期望的舒适性，但是在一些其他实现方式中，舒适性可以由用户210在睡眠时段期间改变。例如，用户210可以在非REM和REM睡眠的某种组合之后醒来，并决定他们不舒服或不能回到睡眠。用户210可以相应地决定增加睡眠舒适性。或者，用户210可以在睡眠时段期间醒来并且注意到时间是早上4点并且决定他们需要得到多几个小时的高质量睡眠，因此他们降低睡眠舒适性以改善他们的睡眠质量。
如步骤330所示，在一些可选实现方式中，可以将历史控制参数和历史睡眠舒适性输入到呼吸治疗系统120中。如这里所使用的，“历史”涉及一个或多个先前的睡眠时段。例如，历史睡眠舒适性可以是用户选择的值8(例如，在1-10的标度上)，用户可以在当前睡眠时段之前选择该值用于睡眠时段。在这种情况下，历史控制参数是来自使用呼吸治疗系统120实现的先前睡眠时段的控制参数，以期望的8的睡眠舒适性为目标。在评估先前的睡眠时段之后，用户可以确定实际达到的舒适性(历史睡眠舒适性)低于或高于他们已经输入的。所接收的历史参数和睡眠舒适性可用于当前睡眠时段，以更准确地实现用户输入指示其间间隙的睡眠时段的期望睡眠舒适性。例如，用户可以基于他们的个人体验来选择更高或更低的睡眠舒适性水平以自滴定期望的睡眠舒适性。
在一些实现方式中，历史数据的使用涉及系统的训练并且可以使用人工智能来实现。例如，第三机器学习算法可以包括在第一机器学习算法(用户报告的睡眠舒适性)、第二机器训练算法(用户测量的睡眠舒适性)和历史调整控制参数中使用的数据。在一些实现方式中，第三机器学习算法是第一和第二机器训练算法的元素的组合或包括来自第一和第二机器训练算法的元素。
在步骤340中，从规定的控制参数调整控制参数，并且在睡眠时段期间实现调整的控制参数。在实现规定的控制参数以改善用户210的睡眠质量的情况下，实现调整的控制参数以达到用户210的期望的睡眠舒适性水平。
在一些实现方式中，提供所接收的治疗指令以帮助用户在睡眠时段期间实现目标治疗参数，并且多个控制参数的多个值或取值范围中的经调整的一个提供与目标治疗参数不同的治疗参数。在一些实现方式中，多个控制参数的经调整的一个或多个值或取值范围提供大于目标治疗参数的治疗参数。在一些其他实现方式中，多个控制参数的经调整的一个或多个值或取值范围提供小于目标治疗参数的治疗参数。
在一些实现方式中，提供所接收的治疗指令以帮助用户在睡眠时段期间实现用户的目标AHI。虽然在一些实现方式中，所实现的AHI与治疗的目标大约相同，但是在一些其他实现方式中，经调整的控制参数可以导致大于(例如，差于)目标AHI的AHI。
因此，可以以降低睡眠质量为代价来改善睡眠舒适性。在一些实现方式中，调整控制参数以最大化睡眠质量并最大化睡眠舒适性。例如，最大化睡眠质量和睡眠舒适性可以是诸如第三机器学习算法的机器学习算法的特征。
在一些实施方式中，压力、压力范围或压力斜率从规定的压力、压力范围或压力斜率向上或向下调整。在一些实现方式中，压力、压力范围或压力斜率被调整为低于用于睡眠时段的至少一部分的规定压力。在一些实现方式中，压力、压力范围或压力斜率被调整为高于睡眠时段的至少一部分的规定压力。在一些实现方式中，压力或压力范围被调整为高于针对睡眠时段的至少一部分的规定压力，并且在整个睡眠时段期间的平均调整压力低于针对整个睡眠时段的平均规定压力。
在一些实现方式中，由系统100的一个或多个扬声器142提供的声音规定的声音进行调整。在一些实施例中，来自规定的白噪声、粉红噪声、棕色噪声、紫色噪声、抚慰声音或音乐的音量增大，音量减小，持续时间增大或持续时间减小。在一些实现方式中，指示相对于睡眠质量的不良睡眠位置的警报或警告被关闭。警报的静音允许用户210继续睡眠，尽管处于较差的位置，但是提供更多的睡眠舒适性。
在一些实现中，EPR设置从规定值向上或向下调整。例如，在EPR设置是如规定的吸气和呼气之间0.5cmH2O的下降的情况下，调整的设置可以是1cm H2O、1.5cm H2O或2.0cmH2O。
在一些实现方式中，输送给用户210的空气的湿度从规定值向上或向下调整。例如，在一些实施方式中，增加湿度以减轻由于皮肤干燥或窦/口干燥引起的不适。在一些其他实现方式中，湿度被降低以减轻由于用户210感觉到由于用户接口124(例如，面罩)的光滑性或粘性感到不适而引起的不适。湿度的降低可以导致睡眠质量的降低，例如，由于面部泄漏的增加，但是睡眠舒适性增加。
在一些实现方式中，经调整的控制参数包括被致动或移动的装置。在规定的治疗中，装置可以使用户210改变位置以减少或避免面罩泄漏。在用户210可能倾向于移动到引起面罩泄漏的位置的情况下，反复致动该装置以尝试并迫使用户到不同的位置可能引起睡眠不适。例如，迫使用户采取引起肌肉酸痛或引起气食的姿势。
在控制参数是将物质注射到待递送到用户接口124的加压空气中的实现方式中，调整可以是所递送物质的减少或增加。例如，可以规定引起意识的化合物来限制睡眠时段。如所调整的，物质的递送可以被延迟到睡眠期间的稍后时间，从而延长睡眠时段并改善睡眠质量。
在一些实现方式中，规定的控制参数维持理想的睡眠架构。经调整的控制参数可以改变理想的睡眠架构。例如，由于出现呼吸暂停的增加，通过经调整的控制参数，可能出现较少的REM。
在一些实现方式中，所选择的期望的睡眠舒适性水平不提供睡眠质量的任何可测量的增加，而是可以用于允许用户210(例如第一次用户)采用睡眠治疗。用户210可以逐渐地，可选地在护理提供者的指导下，降低舒适性以改善“脱机”过程中的睡眠质量。在一些实现方式中，脱机过程是延续几天、几周或几个月的程序的一部分，并且可以是控制系统110的自动实现的特征。在一些实现中，脱机程序可以是这里描述的一个或多个机器学习算法的特征。
步骤350示出了可选实现方式，其中在睡眠时段期间响应于当前睡眠舒适性和期望睡眠舒适性来调整控制参数。当前睡眠舒适性是用户的估计睡眠舒适性，并且不需要来自用户的任何直接或有意识的输入。例如，可以通过使用诸如图1的传感器130、血压装置182或活动跟踪器190的传感器来监测用户210来确定当前睡眠舒适性。在表2示出了整个睡眠时段的测量的睡眠舒适性的情况下，可以在睡眠时段期间对可以使用传感器监测的各种因素进行采样和计算。这些因素在睡眠期间如何变化可用于预测将在睡眠时段期间实现的睡眠舒适性。在基于当前睡眠舒适性的预测睡眠舒适性的轨迹偏离期望的睡眠舒适性水平的情况下，可以实施校正动作。可以通过修改控制参数来实现校正动作。例如，如果温度较高并且预测降低睡眠舒适性，则恒温器可以被重置或者风扇被打开。如果由于用户210的睡觉位置而预测到肌肉疼痛，则可以激活诸如智能枕头、智能床垫或可调整毯子的装置，以使用户210改变位置。可以使用预测算法来实现预测。预测算法可以是第四机器学习算法，其可以包括先前描述的第一、第二和第三算法。
步骤360是可选步骤，其包括确定由用户210在睡眠时段中实现的睡眠舒适性水平。所实现的睡眠舒适性水平可以如先前所描述的，例如使用用户额定睡眠舒适性和测量的睡眠舒适性来确定。可选地，使用第五机器学习算法来确定睡眠舒适性，该第五机器学习算法可以是先前讨论的第一、第二、第三和第四机器学习算法的任何组合。在一些实施例中，例如通过外部装置170向用户报告睡眠舒适性。
根据一些实现方式，可以调整多个规定控制参数中的任一个以改善睡眠舒适性。例如，多个控制参数可以包括规定的压力、规定的压力范围、规定的压力斜率的范围和规定的阶跃压力变化的范围，并且调整规定的压力、规定的压力范围、规定的压力斜率的范围和规定的阶跃压力变化的范围中的一个或多个以改善睡眠舒适性。在一些实现方式中，将规定压力调整至小于规定压力或规定压力范围的调整压力。在一些实现方式中，该规定的压力范围被调整为低于规定的压力范围的压力范围。例如，可以将规定压力范围的平均值或均值调整为更低，或者可以将最大或最小压力中的一个或多个调整为更低。
图4A是示出根据本发明的一些方面的实现方式的图。左侧曲线示出了调整的目标最大压力402、调整的压力斜率403和呼吸流量401。右侧图示出了治疗规定的最大压力404、规定的压力斜率405和呼吸流量401。用户可以被指定要利用呼吸治疗系统120实现的最大压力404。目标最大压力404可以是例如15mm H2O。规定该压力以提供目标AHI，例如每个睡眠时段10或更少。规定的目标AHI和压力可以例如在由护理提供者监督的滴定实验期间确定。用户210可以发现规定的压力404和/或斜率405降低了他们的睡眠舒适性。例如，在实现最大压力404的睡眠时段之后，用户210可能具有气食症状。可替换地，或附加地，用户210可以发现斜率405过快地增加压力，使得难以入睡。调整的最大压力402和调整的压力斜率403响应于用户210选择期望的睡眠舒适性水平。例如，当执行规定的压力斜率405时，感觉气胀的用户选择睡眠舒适性水平以减少气胀并增加睡眠舒适性。同样，与规定的压力斜率405相比，压力斜率403的更平缓的增加可以为用户210进入睡眠提供更平缓的过渡。虽然与规定的目标最大压力404和规定的压力斜率403相比，调整的目标最大压力402和调整的压力斜率403可以提供更好的睡眠舒适性，但是会降低睡眠质量。例如，与使用调整的最大压力402获得的AHI相比，使用规定的最大压力404获得的AHI可以更高。
作为另一个示例，用户210可以发现目标压力斜率405在过低的压力下开始，该压力不会输送足够大量的呼吸空气并且产生不舒服的空气饥饿感，称为“空气饥饿”。这也可能降低睡眠舒适性并使其难以入睡。然后用户可以将目标压力斜率405调整到期望的睡眠舒适性水平，使得存在适当调整的压力斜率403，其使得用户210能够在治疗时提供足够的呼吸空气并进入睡眠。
图4A所示的曲线还示出了根据一些实现方式的另一方面。示出了规定的目标最大压力404和调整后的目标最大压力402之间的增量406。在较高的压力引起较多的睡眠不适的情况下，较大的增量406指示用户120已经选择了较高的期望睡眠舒适性。相比之下，较小的增量406将指示所选择的较低睡眠舒适性。尽管显示为应用于压力，但是可以类似地操纵其他控制因子，并且规定和调整值之间的增量响应于期望的睡眠舒适性水平。在一些实现方式中，控制参数的增加将提供更好的睡眠舒适性。例如，如果规定的控制参数是经由接纳部180添加的药物的浓度，则药物的增加，同时可能改善睡眠舒适性，可能引起更多呼吸暂停。在这种情况下，药物的增加是将控制参数从规定的控制参数调整到更高水平。
图4B是示出根据本发明的其他方面的实现方式。左侧图示出了调整后的压力和斜率曲线。左侧图示出了呼吸流量408和时间段416、418a和420。在时间段416之后，在时间段418a中示出呼吸暂停。响应于呼吸暂停，呼吸系统120实现从初始压力410到第二较高压力412的斜率409。在延迟411之后，停止呼吸暂停并且定期呼吸在时间段420中继续。右侧图示出了规定的压力和斜率轮廓。在压力410的时间段416之后，在时间段418b中发生呼吸暂停。作为响应，执行到较高目标压力416的斜率414。斜率414比斜率409更陡(正)，并且压力416也高于压力412。由于在规定的治疗中使用更积极的控制参数，呼吸暂停分段418b比呼吸暂停分段418a短。根据该实现方式，段418b比418a短，因为在实现压力斜率414之后呼吸暂停比在实现压力斜率409之后更快地停止。具体地说，在左侧图中没有看到左侧图中所示的延迟411。尽管使用规定的压力斜率414和压力416实现的更积极的控制参数可以更有效地消除呼吸暂停，但是这会导致睡眠不适。较不积极的压力斜率409和压力412减少了不适。
来自以下权利要求1-36中任一项的一项或多项的一个或多个要素或方面或步骤或其任何部分可以与来自其他权利要求1-36中任一项的一项或多项或其组合的一个或多个要素或方面或步骤或其任何部分组合，以形成本发明的一个或多个附加实现方式和/或权利要求。
虽然已经参考一个或多个特定实施方案或实现方式描述了本发明，但是本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对其做出许多改变。这些实现方式及其明显变化中的每一个都被认为落入本发明的精神和范围内。还设想根据本发明的方面的附加实现方式可以组合来自本文描述的任何实现方式的任何数量的特征。

Claims (36)

1.一种用于为呼吸治疗系统的用户优化睡眠的方法，所述方法包括：
接收针对睡眠时段的将使用所述呼吸治疗系统来实施的治疗指令，所述治疗指令包括多个规定的控制参数，所述多个规定的控制参数中的每一者具有值或取值范围；
接收针对所述睡眠时段的期望的睡眠舒适性水平；以及
基于所述期望的睡眠舒适性水平将所述多个规定的控制参数的一个或多个值或取值范围调整为经调整的一个或多个值或取值范围，以帮助所述用户实现所述期望的睡眠舒适性水平。
2.如权利要求1所述的方法，其中提供所接收的治疗指令以帮助所述用户在所述睡眠时段期间实现目标治疗参数，且所述多个控制参数的经调整的一个或多个值或取值范围提供不同于所述目标治疗参数的治疗参数。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述多个控制参数的经调整的一个或多个值或取值范围提供大于所述目标治疗参数的治疗参数。
4.如权利要求2所述的方法，其中所述多个控制参数的经调整的一个或多个值或取值范围提供小于所述目标治疗参数的治疗参数。
5.如权利要求2至4中任一项所述的方法，其中所述目标治疗参数包括呼吸暂停低通气指数(AHI)、氧饱和度水平(SpO2)、打鼾、窒息、心率、呼吸困难、躁动、或它们的任何组合。
6.如权利要求3所述的方法，其中所述目标治疗参数是所述睡眠时段期间所述用户的目标呼吸暂停低通气指数(AHI)，并且所述多个控制参数的经调整的一个或多个值或取值范围使所述用户经历大于所述目标呼吸暂停低通气指数的实际呼吸暂停低通气指数。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述多个控制参数包括规定的压力、规定的压力范围、规定的压力斜率、规定的压力斜率范围、规定的阶跃压力变化范围、或它们的任何组合。
8.如权利要求7所述的方法，其中调整所述多个规定的控制参数的一个或多个值或取值范围包括将所述规定的压力调整到小于所述规定的压力的经调整的压力。
9.如权利要求7所述的方法，其中调整所述多个规定的控制参数的一个或多个值或取值范围包括将所述规定的压力范围调整到具有中值压力的压力范围，所述中值压力小于所述规定的压力范围的中值压力。
10.如权利要求7所述的方法，其中调整所述多个规定的控制参数的一个或多个值或取值范围包括将所述规定的压力斜率调整到小于所述规定的压力斜率的经调整的压力斜率。
11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其中所述期望的睡眠舒适性水平指示所述用户对于所述睡眠时段期望的睡眠舒适性体验。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述期望的睡眠舒适性水平是从第一值与第二值之间的一系列递增的值中选择的值，其中所述第一值指示所述舒适性体验对所述用户不重要，所述第二值指示所述用户期望最佳可能睡眠舒适性体验。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述期望的睡眠舒适性水平是从具有第一值1和第二值10的范围中选择的整数。
14.如权利要求12或13所述的方法，其中通过选择所述第一值来使所述规定的控制参数中的至少一个控制参数与对应的经调整的控制参数之间的差值Δ最小化，并且通过选择所述第二值来使所述差值Δ最大化。
15.如权利要求13至14中任一项所述的方法，其中所述睡眠舒适性体验由用户报告的睡眠舒适性数据、一个或多个传感器、或它们的组合来确定。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述用户报告的睡眠舒适性数据包括与以下相关联的数据：睡眠时段后因气胀事件引起的不适，睡眠时段后因面罩泄漏感到皮肤刺激引起的不适，睡眠时段后因口干或窦干引起的不适，治疗期间因躁动或觉醒引起的不适，因初始治疗压力导致空气饥引起的不适，睡眠时段期间因快速斜率、失眠或难以入睡引起的不适，睡眠时段后护理人员或睡眠伙伴观察到的用户的不适，治疗后第二天中活动增加的发生率，或它们的任何组合。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述用户报告的睡眠舒适性数据包括从第一值与第二值之间的一系列递增的值中选择的值，其中所述第一值指示所述睡眠舒适性数据不改变所述睡眠舒适性，所述第二值指示所述睡眠舒适性数据对所述睡眠舒适性具有负面影响。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述用户报告的睡眠舒适性数据包括在第一值1和第二值10之间的整数。
19.如权利要求15至18中任一项所述的方法，其中所述一个或多个传感器包括：压力传感器、流量传感器、温度传感器、运动传感器、声学传感器、照相机、光电容积图传感器、脑电图传感器、心电图传感器、力传感器、肌电图传感器、分析物传感器、红外传感器、电容传感器、应变仪传感器、氧气传感器、湿度传感器、或它们的任何组合。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述一个或多个传感器(i)、位于所述呼吸治疗系统内或与所述呼吸治疗系统联接，(ii)、与所述呼吸治疗系统分开且不同，或(iii)、(i)和(ii)两者。
21.如权利要求15至19中任一项所述的方法，进一步包括使用所述睡眠时段的所述睡眠舒适性体验来为所述睡眠时段确定达到的睡眠舒适性水平。
22.如权利要求21所述的方法，进一步包括使用由所述一个或多个传感器生成的与所述用户相关联的生理数据来确定针对所述睡眠时段的睡眠架构，并且其中所实现的睡眠舒适性水平是根据所确定的睡眠架构来确定的。
23.如权利要求21或22所述的方法，其中所实现的睡眠舒适性水平是以下的函数：睡眠状态、以及由所述一个或多个传感器检测到的运动、可听声音、和睡眠位置中的一个或多个。
24.如权利要求1至23中任一项所述的方法，进一步包括通过智能枕头或床垫或它们的组合来调整所述用户的环境中的一个或多个装置，以修改环境照明、环境噪声、抚慰声音、环境温度、气流、所述用户的位置，以帮助所述用户实现所述期望的睡眠舒适性水平。
25.如权利要求1至24中任一项所述的方法，进一步包括使用机器学习算法来帮助所述用户实现所述期望的睡眠舒适性水平，所述机器学习算法使用历史调整的值或取值范围以及相关联的历史期望的睡眠舒适性水平作为输入，所述历史调整的值或取值范围以及所述历史期望的睡眠舒适性水平从一个或多个先前的睡眠时段提供。
26.如权利要求25所述的方法，其中所述历史调整的值或取值范围和所述历史期望的睡眠舒适性水平源自相应呼吸治疗系统的多个用户。
27.如权利要求1至26中任一项所述的方法，其中接收所述期望的睡眠舒适性水平包括所述用户将所述期望的睡眠舒适性水平传送到所述呼吸治疗系统或通信地连接到所述呼吸治疗系统的外部装置。
28.如权利要求15至27中任一项所述的方法，进一步包括：
从所述一个或多个传感器接收与所述用户相关联的生理数据；
基于所接收的生理数据确定所述用户的当前睡眠状态；
至少部分地基于所接收的生理数据来确定在所述用户的当前睡眠状态期间所述用户的估计的当前睡眠舒适性；以及
在所述当前睡眠状态期间，至少部分地基于所述用户的估计的当前睡眠舒适性和所接收的期望的睡眠舒适性水平，将所述多个规定的控制参数的一个或多个值或取值范围中的至少一者调整为经调整的值或经调整的取值范围。
29.如权利要求28所述的方法，其中所述用户的当前睡眠舒适性是以下的函数：所述用户在所述睡眠时段期间的运动、在所述睡眠时段期间检测到的可听声音、所述用户在所述睡眠时段期间的睡眠位置、或它们的任何组合。
30.如权利要求28或29所述的方法，进一步包括通过智能枕头或床垫或它们的组合来调整所述用户的环境中的一个或多个外部装置，以修改环境照明、环境噪声、抚慰声音、环境温度、气流、所述用户的位置。
31.如权利要求16至18中任一项所述的方法，其中所述用户报告的睡眠舒适性数据是经由用户接口、所述呼吸装置的触摸屏、外部装置、或它们的任何组合，通过交互式应用程序接收的。
32.如权利要求31所述的方法，其中所述经调整的压力斜率以基于所述用户报告的睡眠舒适性数据而确定的压力开始，以帮助所述用户实现所述期望的睡眠舒适性水平。
33.一种系统，包括：
控制系统，其包括一个或多个处理器；以及
存储器，其上存储有机器可读指令；
其中，所述控制系统联接到所述存储器，并且当所述存储器中的所述机器可执行指令由所述控制系统的所述一个或多个处理器中的至少一者执行时，实施如权利要求1至32中任一项所述的方法。
34.一种用于为呼吸治疗系统的用户优化睡眠的系统，所述系统包括控制系统，所述控制系统被配置来实施权利要求1至32中任一项所述的方法。
35.一种包括指令的计算机程序产品，所述指令在由计算机执行时，使所述计算机执行如权利要求1至32中任一项所述的方法。
36.如权利要求35所述的计算机程序产品，其中所述计算机程序产品是非瞬态计算机可读介质。
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