JP2009528858A - Cpap治療中の無呼吸/低呼吸の決定 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図5
Description
患者の気道に呼吸可能な気体を治療圧で供給するステップと、
呼吸気流の測定量を決定するステップと、
長期換気量と短期換気量に基づく閾値の比較から、無呼吸/低呼吸の発生を決定するステップであって、長期換気量の決定は、無呼吸/低呼吸イベントの間は更新されず、短期換気量の閾値を上回る超過がある場合、無呼吸/低呼吸イベントは終了したと考えられるステップと、
および、無呼吸/低呼吸状態である間は治療圧を上昇させるステップと、
を備えるCPAPの治療圧を加えるための方法を開示する。
大気圧を上回るよう上昇させた圧力で呼吸可能な気体を産生するように動作することができる、制御可能なフロージェネレータと、
該フロージェネレータに連結する気体送達チューブと、
該フロージェネレータから該呼吸可能な気体を受け取り、該気体を望ましい治療圧で患者の気道に提供するために該チューブに連結する患者マスクと、
入力信号を受信し、該フロージェネレータの動作、ひいては該治療圧を制御するように動作可能なコントローラと、
患者の呼吸気流を感知し、患者の呼吸気流が決定される該コントローラに対して入力信号を生成するために位置するセンサと、
備え、
該コントローラは、長期換気量と短期換気量に基づく閾値の比較から、無呼吸の発生を決定するように動作可能であり、長期換気量の該決定は、無呼吸/低呼吸イベントの間は更新されず、短期換気量の閾値を上回る超過がある場合、無呼吸/低呼吸イベントは終了したと考えられる、CPAP治療装置をさらに開示する。
図3に図示するように、瞬間的または短期の換気量は、<RAHzのローパスフィルタにかけた呼吸気流の絶対値のJma秒移動平均の半分として計算される。瞬間換気量は、低呼吸の検出に必要である。低呼吸は10秒という短い期間であり得るため、瞬間換気量が計算される時間枠は10秒未満であるべきである。逆に、1回の呼吸は大抵5秒である。よって、瞬間換気量は少なくとも5秒間に渡って計算されるべきである。従って、Jmaに対する好ましい値は8秒である。瞬間換気量は、移動窓法を用いて、常に呼吸サイクルにおける時点に関わらず定義される。流量信号の絶対値の半分をとるということは、吸気および呼気流量の平均をとることに等しい。換気量の測定値に含まれる非呼吸性ノイズ(いびき、心臓から発生する気流)を回避するための好ましい<RAの値は1Hzである。
マスク着脱からマスク装着までの各移行を7.5L/minに初期化する。
向こう2分間、20秒の時定数で流量にローパスフィルタをかける。
その後、100秒の時定数で流量にローパスフィルタをかけるが、無呼吸/低呼吸(後に決定される)の間は長期換気量の更新を中止する。
図4は、正常呼吸24回の期間に続く典型的な15秒間の1回の無呼吸を示す。本図面において、破線は長期平均換気量を示す。点線は、長期平均流量の25%に設定した閾値である。実線は、2秒移動平均流量であり、無呼吸中は非常に小さくなり閾値を下回る。
短期換気量が長期平均毎分換気量(L/秒)の0.5倍を下回る場合、および換気量が少なくとも10秒間で50%減少した場合、低呼吸として判定される。数学的には、この定義は10秒の矩形枠で呼吸波形を畳み込むことを示し、原則として秒未満まで低呼吸の長さを正確に測定することが不可能になる。従って、図6に示すように、イベントの持続時間に対する1回換気量の低下のグラフ上で、低呼吸として判定される領域、低呼吸として判定されない領域、およびスプレッドシート上のシミュレーションに基づく形を有する「無関係」領域が存在する。
無呼吸/低呼吸の終了を決定するために、短期換気量のいくつのデータポイントが閾値を上回るまたは下回るかの判定が維持される。そして、定期的に判定がチェックされる。閾値を下回るデータポイントの数が、閾値を上回る数よりも多い場合は、無呼吸が続いていると推察される。そうでない場合は、無呼吸/低呼吸イベントは終了したとみなされる。
本発明の新しいアルゴリズムの論理図を図7に図示する。そのステップは次の通りである。
1.流量の絶対値を用いて、IIRフィルタを使用して短期換気量および長期換気量を計算する。無呼吸が検出される場合、また低呼吸が10秒以上検出される場合は、長期換気量を更新しない。
2.短期換気量<長期換気量/4の場合、無呼吸検出を開始、持続時間=2秒に初期化。
3.短期換気量<長期換気量/2の場合、低呼吸検出を開始、持続時間=2秒に初期化。
4.向こう8秒間、無呼吸/低呼吸データが各閾値を上回るまたは下回るかを記録する。
5.8秒後、閾値を下回る数が上回る数より多い場合は、無呼吸および/または低呼吸の状態に入る。
6.その後、4秒間ごとに閾値を上回るまたは下回るか(および増大する無呼吸の持続時間)を記録する。
7.各期間の終わりに、閾値を下回るデータの数が閾値+10を上回るデータの数より多いかをチェックする。
8.多い場合は、無呼吸/低呼吸を記録して正常な状態に入り、そうでない場合は続行する。
Claims (20)
- CPAP治療圧を加えるための方法であって、
患者の気道に呼吸可能な気体を治療圧で供給するステップと、
呼吸気流の測定値を決定するステップと、
長期換気量と短期換気量に基づく閾値の比較から、無呼吸/低呼吸の発生を決定するステップであって、前記長期換気量の決定は、無呼吸/低呼吸イベントの間は更新されず、前記短期換気量の閾値を上回る超過がある場合、前記無呼吸/低呼吸イベントは終了したとみなす、ステップと、
無呼吸/低呼吸状態である間は治療圧を上昇させるステップと、
を備える方法。 - 前記治療圧を、無呼吸/低呼吸状態ではない時に、一定量降下させるステップをさらに備える、請求項1に記載の方法。
- 前記量はゼロである、請求項2に記載の方法。
- 短時間間隔で平均呼吸気流を計算すること、長時間間隔で前記平均呼吸気流を計算すること、および前記短時間間隔での前記平均呼吸気流が、前記長時間間隔での前記平均呼吸気流の所定の割合未満である場合に無呼吸を宣言することにより、無呼吸の発生が決定されるが、前記無呼吸が終了するまで前記長時間間隔での前記計算は中断することを条件とする、請求項1に記載の方法。
- 前記所定の割合は約1/4である、請求項4に記載の方法。
- 前記平均長期換気量もしくは前記平均短期換気量のどちらか、またはその両方が、IIFフィルタを用いて計算される、請求項4に記載の方法。
- 短時間間隔で平均呼吸気流を計算すること、長時間間隔で前記平均呼吸気流を計算すること、および前記短時間間隔での前記平均呼吸気流が、前記長時間間隔での前記平均呼吸気流の所定の割合未満である場合に低呼吸を宣言することにより、低呼吸の発生が決定されるが、前記低呼吸が終了するまで前記長時間間隔での前記計算は中断することを条件とする、請求項1に記載の方法。
- 前記所定の割合は約1/2である、請求項6に記載の方法。
- 前記平均長期換気量もしくは前記平均短期換気量のどちらか、またはその両方が、IIFフィルタを用いて計算される、請求項7に記載の方法。
- 呼吸気流の前記測定値がフローセンサを用いて決定される、請求項1に記載の方法。
- CPAP治療装置であって、
大気圧を上回るよう上昇させた圧力で呼吸可能な気体を産生するように動作することができる、制御可能な気道陽圧デバイスと、
前記気道陽圧デバイスに連結する気体送達チューブと、
前記気道陽圧デバイスから前記呼吸可能な気体を受け取り、前記気体を望ましい治療圧で患者の気道に提供するために前記チューブに連結する患者マスクと、
入力信号を受信し、前記気道陽圧デバイスの動作、ひいては前記治療圧を制御するように動作可能なコントローラと、
患者の呼吸気流を感知し、患者の呼吸気流が決定される前記コントローラに入力される信号を生成するために位置するセンサと
を備え、
前記コントローラは、長期換気量と短期換気量に基づく閾値の比較から、無呼吸の発生を決定するように動作可能であり、長期換気量の前記決定は無呼吸/低呼吸イベントの間は更新されず、前記短期換気量の閾値を上回る超過がある場合、無呼吸/低呼吸イベントは終了したとみなし、
さらに前記コントローラは、前記治療圧を無呼吸/低呼吸状態の時に、一定量だけ上昇させるように動作可能である、CPAP治療装置。 - 前記コントローラは、前記治療圧を無呼吸/低呼吸状態ではない時に、一定量だけ降下させるようにさらに動作可能である、請求項11に記載のCPAP治療装置。
- 前記量はゼロである、請求項12に記載のCPAP治療装置。
- 短時間間隔で平均呼吸気流を計算すること、長時間間隔で前記平均呼吸気流を計算すること、および前記短時間間隔での前記平均呼吸気流が、前記長時間間隔での前記平均呼吸気流の所定の割合未満である場合に無呼吸を宣言することにより、前記コントローラは、無呼吸の発生を決定するようにさらに動作可能であるが、前記無呼吸が終了するまで前記長時間間隔での前記計算は中断することを条件とする、請求項11に記載のCPAP治療装置。
- 前記所定の割合は約1/4である、請求項14に記載のCPAP治療装置。
- 前記平均長期換気量もしくは前記平均短期換気量のどちらか、またはその両方が、IIFフィルタを用いて計算される、請求項14に記載のCPAP治療装置。
- 短時間間隔で平均呼吸気流を計算すること、長時間間隔で前記平均呼吸気流を計算すること、および、前記短時間間隔での前記平均呼吸気流が、前記長時間間隔での前記平均呼吸気流の所定の割合未満である場合に低呼吸を宣言することにより、前記コントローラは、低呼吸の発生を決定するようにさらに動作可能であるが、前記低呼吸が終了するまで前記長時間間隔での前記計算は中断することを条件とする、請求項11に記載のCPAP治療装置。
- 前記所定の割合は約1/2である、請求項17に記載のCPAP治療装置。
- 前記平均長期換気量もしくは前記平均短期換気量のどちらか、またはその両方が、IIFフィルタを用いて計算される、請求項14に記載のCPAP治療装置。
- 前記センサはフローセンサを含む、請求項11に記載のCPAP治療装置。
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