JP2020036949A - Automated control for detection of flow limitation - Google Patents

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Peter Armitstead Jeffrey
ベイトマン,ピーター・エドワード
Edward Bateman Peter
バシン,デイヴィッド・ジョン
John Bassin David
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Abstract

To provide improved methods and apparatus for detection, diagnosis and/or treatment of respiratory conditions such as the conditions related to obstructive sleep apnea hypopnea syndrome (OSAHS) or obstructive sleep apnea (OSA).SOLUTION: A respiratory flow limitation detection device, which can include an airway pressure treatment generator, determines a flow limitation measure based on one or more shape indices for detecting partial obstruction and a measure of a patient's ventilation or respiratory duty cycle. The shape indices is based on function(s) that ascertain the likelihood of the presence of M-shaped breathing patterns and/or chair-shaped breathing patterns. The measure of ventilation may be based on analysis of current and prior tidal volumes to detect a less than normal patient ventilation. The duty cycle measure may be a ratio of current and prior measures of inspiratory time to respiratory cycle time to detect an increase in the patient's inspiratory cycle time relative to the respiratory cycle time.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

[関連出願の相互参照]
本願は、参照により開示内容が本明細書に組み込まれた2007年5月11日に出願さ
れた豪州仮特許出願第2007902561号および2007年8月17日に出願された
米国仮特許出願第60/965,172号の出願日の利益を主張する。
[Cross-reference of related applications]
This application is based on Australian Provisional Patent Application No. 2007902561, filed May 11, 2007, and U.S. Provisional Patent Application No. 60/200, filed August 17, 2007, the disclosures of which are incorporated herein by reference. Claim the benefit of the filing date of 965,172.

[発明の分野]
提案された技術は、睡眠時無呼吸低呼吸症候群(OSAHS)または閉塞性睡眠時無呼
吸(OSA)に関連した容態等の呼吸状態の検出、診断、および/または、治療のための
方法および装置に関する。
[Field of the Invention]
The proposed technique is a method and apparatus for detecting, diagnosing, and / or treating a respiratory condition, such as sleep apnea hypopnea syndrome (OSAHS) or a condition associated with obstructive sleep apnea (OSA). About.

1993年4月6日に発行された米国特許第5,199,424号にSullivan
とLynchによって記載されているように、持続的気道陽圧(CPAP)の印加が閉塞
性睡眠時無呼吸の発生を治療する手段として使用されている。患者は鼻マスクまたは鼻腔
プロングを介して陽圧空気源につながれる。患者によって呼吸される空気源は大気圧より
僅かに高い。持続的気道陽圧の印加は、上気道を支持および安定化し、よって、上気道閉
塞の発生をなくす「空気添え木」と表現可能であるものをもたらすことがわかった。持続
的気道陽圧の印加はいびきと閉塞性睡眠時無呼吸の両方を取り除くのに効果的であり、多
くの場合、中枢性無呼吸および混合性無呼吸を治療するのに効果的である。
Sullivan in US Patent No. 5,199,424 issued April 6, 1993.
The application of continuous positive airway pressure (CPAP) has been used as a means to treat the occurrence of obstructive sleep apnea, as described by Lynch et al. The patient is connected to a source of positive pressure air via a nasal mask or nasal prongs. The air source breathed by the patient is slightly above atmospheric pressure. It has been found that the application of continuous positive airway pressure results in what can be described as an "air splint" that supports and stabilizes the upper airway, thus eliminating the occurrence of upper airway obstruction. Application of continuous positive airway pressure is effective in relieving both snoring and obstructive sleep apnea, and is often effective in treating central and mixed apnea.

1996年8月27日に発行された、Gruenkeに対する米国特許第5,549,
106号には、混合性睡眠時無呼吸および閉塞性睡眠時無呼吸を治療するため患者の呼吸
を楽にさせることを目的とする装置が開示されている。機器は、吸息の直前に患者の気道
へ供給される鼻腔内空気圧を増加させ、その後に呼息努力を楽にさせるため圧力を減少さ
せる。
U.S. Patent No. 5,549, issued to Gruenke on August 27, 1996.
No. 106 discloses a device aimed at relieving a patient of respiration to treat mixed and obstructive sleep apnea. The device increases the intranasal air pressure delivered to the patient's airways just prior to inspiration, and then decreases the pressure to ease expiratory effort.

米国特許第5,245,995号において、Sullivanは、閉塞前の発作または
その他の形の呼吸疾患の早期兆候をもたらす、いびきパターンおよび異常呼吸パターンが
睡眠中の吸気および呼気の圧力測定によってどのようにして検出可能であるかを検討して
いる。特に、呼吸パラメータのパターンが監視され、CPAP圧力は、理想的には閉塞性
発作およびその他の形の呼吸疾患の発生を無くすため、増加した気道圧力をもたらすよう
に予め定義されたパターンの検出時に上昇させられる。
In U.S. Pat. No. 5,245,995, Sullivan describes how snoring and abnormal breathing patterns can be measured by inspiratory and expiratory pressure measurements during sleep, resulting in pre-occlusion seizures or early signs of other forms of respiratory disease. We are examining whether it can be detected. In particular, patterns of respiratory parameters are monitored, and CPAP pressure is detected upon detection of a pattern that is predefined to result in increased airway pressure, ideally to eliminate the occurrence of obstructive strokes and other forms of respiratory disease. Can be raised.

1998年1月6日に発行された、米国特許第5,704,345号にBerthon
−Jonesによって記載されているように、閉塞性呼吸を表す異常呼吸パターンを感知
し検知する種々の手法が公知である。Berthon−Jonesは、無呼吸、いびき、
および、呼吸流れ平坦化のような事象を検出することに基づく方法について記載している
。治療圧力は検出された状態に応答して自動的に調整されてもよい。
Berthon in US Patent No. 5,704,345, issued January 6, 1998.
As described by Jones, various techniques for sensing and detecting abnormal breathing patterns indicative of obstructive breathing are known. Berthon-Jones is apnea, snoring,
And a method based on detecting events such as respiratory flow flattening is described. The treatment pressure may be adjusted automatically in response to the detected condition.

国際特許出願PCT/AU01/01948(公開番号第WO02/18002号)に
Wickhamによって記載されているように、流れ平坦化決定は様々の重み係数にさら
に基づくことがある。重み係数は、種々のタイプの呼吸閉塞に対する感度を高めるために
気流の区域に適用される。
As described by Wickham in International Patent Application PCT / AU01 / 01948 (Publication No. WO02 / 18002), flow flattening decisions may be further based on various weighting factors. Weighting factors are applied to areas of airflow to increase sensitivity to various types of respiratory obstruction.

閉塞を検出するその他の方法もまた使用されている。たとえば、米国特許第5,490
,502号および第5,803,066号において、Rapoportは、患者の気道中
に流れ制限が現れないことを確実にすることを試みながら、流れ発生器からの空気の流れ
を最小限に抑えるために制御される陽圧を最適化する方法および装置について開示する。
患者の気道への制御された陽圧は吸気流れ波形の形状から流れ制限を検出することにより
調整される。圧力セッティングは、流れ制限が検出されたかどうか、および、システムに
よって先になされた処置に応じて、上昇、下降、または、維持される。
Other methods of detecting occlusion have also been used. For example, US Pat. No. 5,490,
In U.S. Pat. No. 5,502 and 5,803,066, Rapport attempts to minimize the flow of air from the flow generator while attempting to ensure that no flow restriction appears in the patient's airway. A method and apparatus for optimizing positive pressure, which is controlled in a controlled manner, is disclosed.
The controlled positive pressure into the patient's airway is adjusted by detecting flow restriction from the shape of the inspiratory flow waveform. The pressure setting is raised, lowered, or maintained, depending on whether a flow restriction has been detected and the action taken earlier by the system.

米国特許第5,645,053号において、Remmersは、OSA(閉塞性睡眠時
無呼吸)処置の間に鼻腔圧力のレベルを最適値に自動的かつ連続的に調節するシステムに
ついて記載する。吸気プロファイルの丸さおよび平坦さの程度といった吸気流れの時間プ
ロファイルの形状に関連したパラメータが決定される。OSA治療は、その後に、印加圧
力を自動的に再評価し、患者の咽頭気道を適切に膨脹させるために要する最小圧力を連続
的に探索することによって実施される。
In U.S. Patent No. 5,645,053, Remmers describes a system for automatically and continuously adjusting the level of nasal pressure to an optimal value during an OSA (obstructive sleep apnea) procedure. Parameters related to the shape of the time profile of the intake flow, such as the degree of roundness and flatness of the intake profile, are determined. OSA treatment is then performed by automatically re-evaluating the applied pressure and continuously searching for the minimum pressure required to properly inflate the patient's pharyngeal airway.

OSAを治療するこのような機器の可用性にもかかわらず、ある種の睡眠時閉塞事象は
ある種の機器の使用によってまだ治療されていない。したがって、閉塞事象の自動検出お
よび治療の新しい方法が望まれている。
Despite the availability of such devices to treat OSA, certain sleep obstruction events have not yet been treated by the use of certain devices. Therefore, new methods of automatic detection and treatment of occlusion events are desired.

本技術の態様によれば、睡眠時呼吸障害または流れ制限の改良型の自動検出および/ま
たは自動治療を備える装置および方法が提供される。
According to aspects of the present technology, devices and methods are provided with improved automatic detection and / or treatment of sleep disordered breathing or flow restriction.

本技術の別の態様によれば、部分閉塞を表す流れ波形の、改良型の検出および/または
治療が提供される。
According to another aspect of the present technology, an improved detection and / or treatment of a flow waveform representing a partial occlusion is provided.

本技術のさらに別の態様によれば、部分閉塞または流れ制限の兆候へのより素早い応答
のための装置および方法が提供される。
According to yet another aspect of the present technology, there is provided an apparatus and method for a more rapid response to an indication of partial occlusion or flow restriction.

本技術のさらに別の態様によれば、閉塞事象をより正確に検出するために、気道の測定
または検出された二次的状態によって流れ制限波形またはその形状指数のような流れ制限
または部分閉塞の指標を適正化する装置および方法が提供される。
According to yet another aspect of the present technology, to more accurately detect an obstruction event, a flow restriction or partial obstruction, such as a flow restriction waveform or its shape index, may be measured by airway measurements or detected secondary conditions. An apparatus and method for optimizing an indicator are provided.

本技術の態様は、呼吸流れの指標を決定するステップと、呼吸流れの指標から流れ制限
のパターンを表す形状指数を決定するステップと、呼吸流れの指標から通気指標または息
負荷サイクル指標を決定するステップと、決定された形状指数と決定された通気指標およ
び負荷サイクル指標の一方または両方との関数として流れ制限指標を導出するステップと
を含み得る、流れ制限を検出する方法に関係している。
Aspects of the present technology include determining a respiratory flow index, determining a shape index representing a pattern of flow restriction from the respiratory flow index, and determining a ventilation index or a breath load cycle index from the respiratory flow index. Pertaining to a method for detecting a flow restriction, which may include the step of: deriving a flow restriction index as a function of the determined shape index and one or both of the determined ventilation index and the duty cycle index.

ある種の実施形態では、形状指数は、平坦化の指数、「M」形状化の指数、チェア形状
化および/または丸さなどの指数、または、部分閉塞を表すことがあるその他の指数でも
よい。通気指標は、前の一回呼吸量に対する現在の一回呼吸量の比率のような一回呼吸量
指標でもよい。息負荷サイクル指標は、息サイクル時間に対する現在の息吸気時間の比率
、および、息サイクル時間に対する事前の平均息吸気時間の比率のような比率でもよい。
In certain embodiments, the shape index may be an index of flattening, an index of “M” shaping, an index such as chair shaping and / or roundness, or any other index that may represent a partial occlusion. . The ventilation index may be a tidal volume index, such as the ratio of the current tidal volume to the previous tidal volume. The breath duty cycle index may be a ratio, such as the ratio of the current breath inspiration time to the breath cycle time, and the ratio of the prior average breath inspiration time to the breath cycle time.

これらの方法は、流れ制限検出器によって、および/または、流れ制限圧力治療機器に
よって実施されることがある。たとえば、これらの方法は、形状指数が呼吸気流中のM形
状息の存在を表すこと、および、通気指標が正常な通気未満を表すように十分に減少する
ことの条件として圧力を増加させることなどにより、圧力治療機器の治療圧力を調整する
ため実施されることがある。場合によっては、治療圧力値は、形状指数が呼吸気流中のM
形状息の存在を表すこと、および、負荷サイクル指標の増加の条件として調整または増加
されることがある。
These methods may be performed by a flow restriction detector and / or by a flow restriction pressure therapy device. For example, these methods may include increasing the pressure as a condition that the shape index represents the presence of an M-shaped breath in the respiratory airflow, and that the ventilation index decrease sufficiently to represent less than normal ventilation. May be implemented to adjust the treatment pressure of the pressure treatment device. In some cases, the treatment pressure value may be such that the shape index is M in the respiratory airflow.
It may be adjusted or increased as a condition of representing the presence of shape breath and of increasing the duty cycle index.

本技術の一実施形態では、流れ制限を検出する装置は、呼吸ガスの流れを伝達する患者
インターフェイスと、患者インターフェイスと連結され、患者インターフェイスを通る呼
吸ガスの流れを表す流れ信号を生成する流れセンサと、流れセンサと連結され、流れ信号
を処理するコントローラとを含むことがあり、コントローラが、形状指数と、通気指標お
よび息負荷サイクル指標の一方または両方とに基づいて流れ制限指標を導出するため、検
出の方法を制御するために構成される。この装置は、コントローラが流れ制限指標の関数
として圧力要求を計算し、本明細書中に記載されている調整のような圧力要求に従って流
れ発生器を設定するために構成され得るように、コントローラおよび患者インターフェイ
スと連結された流れ発生器をさらに含むことがある。
In one embodiment of the present technology, an apparatus for detecting a flow restriction includes a patient interface communicating a flow of respiratory gas, and a flow sensor coupled to the patient interface for generating a flow signal representative of the flow of respiratory gas through the patient interface. And a controller coupled to the flow sensor and processing the flow signal, the controller for deriving a flow restriction index based on the shape index and one or both of the ventilation index and the breath load cycle index. , Configured to control the method of detection. The apparatus includes a controller and a controller configured to calculate the pressure demand as a function of the flow restriction indicator and to configure the flow generator according to the pressure demand, such as the regulation described herein. It may further include a flow generator coupled to the patient interface.

本技術の一実施形態では、流れ制限の検出のためのシステムは、呼吸ガスの流れを伝達
するインターフェイス手段と、インターフェイス手段と連結され、インターフェイス手段
を通る呼吸ガスの流れを表す流れ信号を生成する流れ測定手段と、流れ測定手段と連結さ
れ、流れ信号を処理する処理手段とを含むことがあり、処理手段は、形状指数と、通気指
標または息負荷サイクル指標のいずれかとに基づいて流れ制限指標を導出するため、検出
の方法を処理するために構成されている。このシステムは、処理手段およびインターフェ
イス手段と連結され、処理手段が流れ制限指標の関数として圧力要求を計算するために構
成されることがあるように、インターフェイス手段を通る制御された呼吸ガスの流れを生
成し、圧力要求に従って流れ生成器を設定する流れ手段をさらに含むことがある。
In one embodiment of the present technology, a system for flow restriction detection includes an interface means for communicating a flow of breathing gas, and a flow signal coupled to the interface means and representing a flow of breathing gas through the interface means. The flow measurement means may include a processing means coupled to the flow measurement means for processing the flow signal, the processing means comprising a flow restriction index based on the shape index and either the ventilation index or the breath load cycle index. , To process the method of detection. The system is coupled to the processing means and the interface means, and controls the flow of the controlled breathing gas through the interface means, such that the processing means may be configured to calculate the pressure demand as a function of the flow restriction indicator. It may further comprise flow means for generating and setting the flow generator according to the pressure demand.

別の実施形態では、本技術は、呼吸流れ制限を検出する装置を制御できるようなプロセ
ッサ読み取り可能な情報を有する情報保持媒体でもよい。プロセッサ読み取り可能な情報
は、呼吸流れの指標を決定し、呼吸流れの指標から流れ制限のパターンを表す形状指数を
決定し、呼吸流れの指標から通気指標および/または息負荷サイクル指標を決定し、決定
された形状指数と、決定された通気指標および息負荷サイクル指標の一方または両方との
関数として流れ制限指標を導出する制御命令を含むことがある。プロセッサ読み取り可能
な情報は、流れ制限指標の関数として圧力要求を計算し、本明細書中に記載されているよ
うに圧力を調整する命令をさらに含むことがある。
In another embodiment, the technology may be an information-bearing medium having processor-readable information such that a device for detecting respiratory flow restriction can be controlled. The processor-readable information determines a measure of respiratory flow, determines a shape index representing a pattern of flow restriction from the measure of respiratory flow, determines a ventilatory measure and / or a breath duty cycle measure from the measure of respiratory flow; A control instruction may be included that derives a flow restriction index as a function of the determined shape index and one or both of the determined ventilation index and breath duty cycle index. The processor readable information may further include instructions for calculating the pressure demand as a function of the flow restriction indicator and adjusting the pressure as described herein.

本技術の別の態様は、流れ制限の指標の関数として比例的に導出される圧力または流れ
制御情報もしくは信号の生成に関連する。たとえば、コントローラまたはプロセッサは、
呼吸治療機器のための圧力セッティングまたは流速セッティングを制御または決定するよ
うに構成されることがある。呼吸流れの指標に基づいて、閉塞または流れ制限の程度を表
す、閉塞指標または形状指数は、装置によって決定または計算されることがある。この装
置は、さらに場合によっては、呼吸流れの指標から通気の変化の程度を表す通気指標を決
定することがある。治療圧力セッティングまたは流速セッティングは、(1)閉塞または
流れ制限の程度、および、(2)通気の変化の程度の一方または両方の比例関数として、
装置によって導出されることがある。
Another aspect of the present technology relates to generating pressure or flow control information or signals that are proportionally derived as a function of a measure of flow restriction. For example, a controller or processor
It may be configured to control or determine a pressure setting or a flow rate setting for the respiratory treatment device. Based on the respiratory flow index, an occlusion index or shape index, representing the degree of occlusion or flow restriction, may be determined or calculated by the device. The device may also, in some cases, determine a ventilation index from the respiratory flow index that indicates the degree of change in ventilation. Therapeutic pressure setting or flow rate setting is a proportional function of one or both of (1) the degree of occlusion or flow restriction, and (2) the degree of change in ventilation.
May be derived by the device.

本技術のさらなる実施形態は以下の開示から明白である。   Further embodiments of the present technology are apparent from the following disclosure.

本技術は、類似した参照符号が同様の要素を参照する添付図面の図において、制限のた
めでなく、例示の目的で説明されている。
The present technology is described by way of example, and not by way of limitation, in the figures of the accompanying drawings where like reference numerals refer to like elements.

最初に正常に呼吸する患者の気流、次に気道狭窄が起こっている患者の気流、最後に覚醒している患者の気流を示す図である。It is a figure which shows the airflow of the patient who breathes normally first, the airflow of the patient who has airway constriction first, and the patient who is finally awake. 「M」形状呼吸パターンによって示された閉塞が起こっている患者に関する平坦化指数を示す図である。FIG. 9 shows a flattening index for a patient having an obstruction indicated by an “M” shaped breathing pattern. 患者の睡眠からの覚醒を示す呼吸パターンにつながる「M」形状呼吸パターンによって示された閉塞が起こっている患者に関するマルチ息平均化の有無を問わない平坦化指数を示す図である。FIG. 9 illustrates a flattening index with or without multi-breath averaging for a patient having an obstruction indicated by an “M” shaped breathing pattern that leads to a breathing pattern indicating awakening from sleep for the patient. 流れ制限または部分閉塞の検出および/または治療のための装置のコンポーネントの実施例を示す図である。FIG. 3 illustrates an example of components of a device for detection and / or treatment of flow restriction or partial obstruction. 流れ制限または部分閉塞を検出する際の検出または治療機器の適切なステップを示す図である。FIG. 3 illustrates the appropriate steps of the detection or treatment device in detecting a flow restriction or partial obstruction. シングル息平坦化形状指数に基づく変数のファジーメンバーシップ関数の実施例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a fuzzy membership function of a variable based on a single breath flattening shape index. m形状息形状指数に基づく変数のファジーメンバーシップ関数の実施例を示す図である。It is a figure showing the example of the fuzzy membership function of the variable based on m shape breath shape index. 通気率指数に基づく変数のファジーメンバーシップ関数の実施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a fuzzy membership function of a variable based on a permeability index. 息負荷サイクル比に基づく変数のファジーメンバーシップ関数の実施例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a fuzzy membership function of a variable based on a breath load cycle ratio. 流れ制限測定の出力メンバーシップ関数の実施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an output membership function of flow restriction measurement. 重心法を使用する流れ制限または部分閉塞指標の決定におけるデファジー化演算の実施例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a defuzzification operation in determining a flow restriction or a partial occlusion index using the centroid method. 通気の指標に基づく流れ制限または部分閉塞指標の検出能力を修正する関数の実施例を示す図である。FIG. 7 illustrates an example of a function that modifies the ability to detect a flow restriction or partial occlusion index based on an index of ventilation. 同じ流れ信号から決定された、本明細書中に記載されている技術の計算流れ制限指標FFLと従来の平坦化指数のグラフ比較図である。FIG. 3 is a graphical comparison of a calculated flow restriction index FFL of the technique described herein and a conventional flattening index determined from the same flow signal. 鼻腔流れから導出された流れ信号と、呼吸覚醒の可能性を定量化する連続RERA検出器の出力指標とを示す図である。FIG. 7 shows a flow signal derived from nasal flow and the output index of a continuous RERA detector quantifying the likelihood of respiratory arousal. 睡眠−目覚め−覚醒検出の指数でもよいピーク呼気流れ対平均呼気流れの比率を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the ratio of peak expiratory flow to average expiratory flow, which may be an index of sleep-wake-wake detection. 低周波いびきの中で閉塞性息の系列を記録するフィルタ処理された流れ信号およびフィルタ処理されていない流れ信号の2個の重ね合わされた流れ信号を示す図である。FIG. 3 shows two superimposed flow signals, a filtered flow signal and an unfiltered flow signal recording a sequence of obstructive breaths during low frequency snoring. 気流信号をフィルタ処理するために役立つFIRフィルタ実施例の応答を示す図である。FIG. 4 illustrates the response of an FIR filter embodiment useful for filtering airflow signals. M形状呼吸を検出する基本ベクトルB1およびB2として機能する関数の実施例をプロットする図である。FIG. 9 is a diagram plotting an example of a function functioning as basic vectors B1 and B2 for detecting M-shaped respiration. 典型的なM形状化された息の流れ信号のグラフである。Fig. 4 is a graph of a typical M-shaped breath flow signal. 単純なチェア形状化によって増強されたM形状息を示す流れ信号のグラフである。FIG. 6 is a graph of a flow signal showing an M-shaped breath enhanced by simple chair shaping. チェア形状を有するM形状息を検出するために役立つピーク吸気流れ対平均吸気流れの比率に基づく変数のメンバーシップ関数のグラフである。FIG. 4 is a graph of a membership function of a variable based on the ratio of peak inspiratory flow to average inspiratory flow, which is useful for detecting an M-shaped breath having a chair shape. チェア形状を有するM形状息を検出するために役立つ吸気ピーク位置に基づく変数のメンバーシップ関数のグラフである。Figure 7 is a graph of a membership function of a variable based on inspiratory peak position that is useful for detecting M-shaped breaths having a chair shape. 流れ信号のグラフ、決定された平坦度指標のグラフ、および、決定されたチェア形状化指標のグラフを示す図である。FIG. 4 shows a graph of a flow signal, a graph of a determined flatness index, and a graph of a determined chair shaping index. t=420において睡眠覚醒中に終了する呼吸の努力が増加している上気道抵抗が起こっている患者の流れ信号のグラフと、対応するシングル息平坦化指数のグラフである。FIG. 11 is a graph of a flow signal of a patient experiencing upper airway resistance with increasing respiratory effort ending during sleep awakening at t = 420, and a graph of a corresponding single breath flattening index. 図24の流れ信号に基づく流れ制限指標と、通気指標と、負荷サイクル指標の実施例のグラフである。25 is a graph of an example of a flow restriction index, a ventilation index, and a duty cycle index based on the flow signal of FIG. 24. 図24の流れ信号に示された息の系列に基づく持続的閉塞指標または持続的平坦化指標のグラフである。25 is a graph of a continuous obstruction index or a continuous flattening index based on the sequence of breaths shown in the flow signal of FIG. 24. 流れ制限指標の修正のため利用可能である重み減少係数の関数を示す図である。FIG. 7 shows a function of a weight reduction coefficient that can be used for correcting a flow restriction index. 呼吸流れ信号のグラフと、瞬時いびき信号のグラフと、3個のいびき指数のグラフとを表す図である。FIG. 4 is a diagram showing a graph of a respiratory flow signal, a graph of an instant snoring signal, and a graph of three snoring indices. 複数のいびき指数に基づいていびきを取り扱う分類を表す図である。It is a figure showing the classification which handles snoring based on a plurality of snoring indices. 正確なトリム結果および不正確なトリム結果の印が付けられたM形状息のグラフである。FIG. 6 is a graph of an M-shaped breath marked with accurate and incorrect trim results. FIG. M形状息を含む流れ信号対時間のグラフと、2通りの方法によって決定された吸気時間のグラフとを含む図である。FIG. 5 includes a graph of flow signal including M-shaped breath versus time and a graph of inspiratory time determined by two methods. 漏れ条件に応じて流れ制限の指標の重みを減少させるため役立つ関数のグラフを示す図である。FIG. 6 shows a graph of a function useful for reducing the weight of the flow restriction index depending on the leak condition. 漏れ条件に基づいて流れ制限指標または部分閉塞指標(たとえば、FFL)の重みを減少させるために役立つさらなる関数の図である。FIG. 8 is a diagram of a further function that helps to reduce the weight of a flow restriction indicator or a partial occlusion indicator (eg, FFL) based on a leak condition. マスク圧力のレベルによって流れ制限または部分閉塞指標の重みを減少させるために適した関数のグラフである。5 is a graph of a function suitable for reducing the weight of a flow restriction or partial occlusion indicator depending on the level of mask pressure. 妨害の指標によって流れ制限または部分閉塞指標の重みを減少させるために適した関数のグラフである。4 is a graph of a function suitable for reducing the weight of a flow restriction or partial obstruction index by an obstruction index. 治療圧力の関数としていびき指標の重みを減少させるために適した関数のグラフである。Fig. 4 is a graph of a function suitable for reducing the weight of the snoring index as a function of treatment pressure. 大息を表す通気指標に基づいていびき指標の重みを減少させるために適した関数のグラフである。5 is a graph of a function suitable for reducing the weight of a snoring index based on a ventilation index representing breath. 様々な患者のグループに対する正規化呼気ピーク位置のヒストグラムである。FIG. 4 is a histogram of normalized expiratory peak positions for various groups of patients. 正規化呼気ピーク位置値に基づいて流れ制限または部分閉塞指標に適用されるべき重み減少係数の関数のグラフである。Figure 7 is a graph of a function of a weight reduction factor to be applied to a flow restriction or partial occlusion index based on a normalized expiratory peak position value.

OSAを有する患者は、睡眠中に、患者の目覚めだけによって終わる無呼吸または呼吸
低下が頻発する。これらの頻発する事象は、睡眠断片化、および、交感神経系の刺激の原
因になる。これは、患者に対し、(自動車事故を伴う可能性がある)日中の眠気、芳しく
ない精神作用、記憶の不具合、鬱、および、高血圧といった重大な結果となり得る。OS
Aを有する患者は、大きないびきをかくこともあるため、同時に自分のパートナーの睡眠
の邪魔をすることもある。OSAを有する患者の最良の治療の形態は、連結ホースおよび
マスクを介して送風機(コンプレッサ)によって加えられる持続的気道陽圧(CPAP)
である。陽圧は吸気中に患者の気道の狭窄を防止するので、頻発する無呼吸または低呼吸
とそれらの後遺症とを防止する。
Patients with OSA often have apnea or hypopnea during sleep that is terminated only by waking the patient. These frequent events cause sleep fragmentation and stimulation of the sympathetic nervous system. This can have serious consequences for the patient, such as daytime sleepiness (which may be accompanied by a car accident), poor mental activity, memory problems, depression, and high blood pressure. OS
Patients with A may snore loudly and, at the same time, interfere with their partner's sleep. The best form of treatment for patients with OSA is continuous positive airway pressure (CPAP) applied by a blower (compressor) through a connecting hose and mask.
It is. Positive pressure prevents narrowing of the patient's airway during inspiration, thus preventing frequent apnea or hypopnea and their sequelae.

通常、患者は、睡眠ポリグラフとして知られている記録が取り出される多数のセンサを
使用して監視される2回の睡眠調査を受ける。第1の調査(治療なし)はOSAの診断を
確認し、第2の調査は患者を正しい治療圧力にタイトレーションするために使用される。
圧力要件は、位置、姿勢および睡眠状態の変化のために一晩の間に変化する。医者は、あ
らゆる偶然性をカバーする可能性がある圧力(タイトレーション圧力)を提案する。これ
に対する代替案は、圧力を患者の要求に適合させる自動機械であり、この療法は自動気道
陽圧すなわちAPAPとして知られている。APAP療法の利点は、この療法が多様な時
間スケールに亘って変化する可能性がある圧力要件に適合性がある点である。たとえば、
圧力要件は、姿勢および睡眠状態に伴って夜の間に変化し、おそらくアルコール消費に伴
って週末の間に変化し、療法自体の有益な効果のため数ヶ月の間に変化し、体重減少また
は増加のため数年の間に変化することがある。さらに、APAP機械は、典型的には必要
に応じて圧力を増加させるので、患者は治療上の任意の最高値よりかなり低い快適な圧力
で眠りにつくことが可能である。最後に、APAP機械は潜在的に低い圧力で作動するの
で、マスク漏れの影響は多少改善される傾向がある。
Typically, patients undergo two sleep surveys that are monitored using a number of sensors whose records are retrieved, known as polysomnography. The first study (without treatment) confirms the diagnosis of OSA and the second study is used to titrate the patient to the correct treatment pressure.
Pressure requirements change over night due to changes in position, posture and sleep state. Doctors suggest pressures that may cover any chance (titration pressure). An alternative to this is an automatic machine that adapts the pressure to the needs of the patient, a therapy known as automatic positive airway pressure or APAP. An advantage of APAP therapy is that it is compatible with pressure requirements that may change over various time scales. For example,
Pressure requirements change during the night with posture and sleep status, possibly during the weekend with alcohol consumption, change over months due to the beneficial effects of the therapy itself, weight loss or May change over the years due to increase. In addition, APAP machines typically increase pressure as needed, so that patients can sleep at comfortable pressures well below any therapeutic maximum. Finally, as APAP machines operate at potentially lower pressures, the effects of mask leakage tend to be somewhat improved.

APAP機械において患者圧力を自動的に設定するため使用される公知のアルゴリズム
は、ResMed AutoSetと呼ばれる。全体として、AutoSet機器とその
アルゴリズムはOSA患者を治療するため優れている。ResMed AutoSetア
ルゴリズムは、流れ制限、いびき(可聴雑音)、および、無呼吸の3つの状況に応答する
。自動圧力セッティングは、相互参照によりその内容が本明細書に明確に組み込まれる米
国特許第5,704,345号にも記載されている。流れ制限は、流体流れを搬送するい
わゆる「押出しチューブ」の流体力学特性である。OSAを有する患者の咽頭は、(たと
え、ベンチトップで調査されている単純なパッシブチューブではなく筋肉の押出しチュー
ブであるとしても)押出しチューブの例である。本質的に、流れ制限は、流れを搬送する
狭窄チューブ内において、(上流圧力が一定に保たれていると仮定すると)流れが下流圧
力を減少させること(すなわち、流れ駆動差圧の増加)によってそれ以上増加されない状
態である。狭窄上気道を有する患者において、この状態は、患者がもはや適切な通気を得
られず、呼吸努力の増大が吸気流速をもはや増加させない状況と同じである。図1は、そ
のような患者が102で最初に正常な呼吸を行い、次に、104で気道狭窄が生じ、食堂
内圧のより大きい負の偏位(呼吸努力の指標)にもかかわらず、どうしても1回呼吸量ま
たは流速を増加させられない例を示している。最終的には、患者は、気道を開き、血液−
ガスの恒常性を回復するように数回の大きい息をするために106で覚醒する。
A known algorithm used to automatically set patient pressure on APAP machines is called ResMed AutoSet. Overall, the AutoSet device and its algorithms are excellent for treating OSA patients. The ResMed AutoSet algorithm responds to three situations: flow limitation, snoring (audible noise), and apnea. Automatic pressure setting is also described in US Pat. No. 5,704,345, the contents of which are expressly incorporated herein by cross-reference. Flow restriction is a hydrodynamic property of a so-called "extruded tube" that carries a fluid flow. The pharynx of a patient with OSA is an example of an extruded tube (even though it is a muscle extruded tube rather than a simple passive tube being investigated on a benchtop). In essence, flow restriction is due to the flow decreasing downstream pressure (ie, increasing the flow driven differential pressure) (assuming the upstream pressure is kept constant) in the constricted tube carrying the flow. It is in a state where it is not increased any more. In a patient with a stenotic upper airway, this condition is the same as a situation in which the patient no longer has adequate ventilation and increased respiratory effort no longer increases inspiratory flow. FIG. 1 shows that such a patient first breathes normally at 102, then an airway constriction occurs at 104, and despite the greater negative excursion of the canteen pressure (an indicator of respiratory effort), it is imperative. An example is shown in which the tidal volume or flow rate cannot be increased. Eventually, the patient opens the airway,
Awaken at 106 to take several large breaths to restore gas homeostasis.

ResMed AutoSetアルゴリズムは、患者流れを監視し、流れ制限またはい
びきを検出するとき、圧力を上昇させる。通常は、無呼吸の前に流れ制限(部分閉塞と呼
ばれることもある)またはいびきの期間が先行するので、無呼吸に直面することは稀であ
る。バックアップ手段として、圧力は無呼吸が検出されたときも上昇させられる。流れの
乱れが測定されない場合、圧力は緩やかに減少することが可能となり、できれば、患者が
目覚めることなく眠ることを可能にさせる平衡圧力が達成される。AutoSetアルゴ
リズムは比例的に応答するので、このアルゴリズムが応答する条件毎にメトリックが使用
される。メトリック、すなわち、流れ制限のための平坦化指数と、いびきの吸気の間に平
均化された音の校正RMS指標と、検出された無呼吸の長さとが使用される。
The ResMed AutoSet algorithm monitors patient flow and increases pressure when detecting flow restriction or snoring. Apneas are rarely encountered because they are usually preceded by a period of flow restriction (sometimes referred to as partial obstruction) or snoring. As a backup, the pressure is also increased when apnea is detected. If flow turbulence is not measured, the pressure can be reduced slowly and, if possible, an equilibrium pressure is achieved that allows the patient to sleep without waking. Since the AutoSet algorithm responds proportionally, a metric is used for each condition to which the algorithm responds. The metrics are used: a flattening index for flow restriction, a calibrated RMS index of the sound averaged during snoring inspiration, and the length of the detected apnea.

平坦化指数は、患者の吸気波形を使用して計算される無次元特徴(たとえば、実数)で
ある。平坦化指数は、波形の最高部がどの程度平坦であるかを原則的に測定することを試
みる。流れ制限の特徴は、下流圧力が十分に低いためにチューブを狭窄した状態に保つこ
とができる一方で、駆動圧力の変化とは無関係に、流速がほぼ一定値に維持されることで
ある。流れ制限呼吸を有する患者において、このことは平坦な最高部を含む吸気波形(す
なわち、一定吸気流速)と同じである。
The flattening index is a dimensionless feature (eg, a real number) calculated using the patient's inspiratory waveform. The flattening index attempts to measure in principle how flat the top of the waveform is. A feature of the flow restriction is that the downstream pressure is sufficiently low to keep the tube constricted, while the flow velocity is maintained at a substantially constant value, independent of changes in drive pressure. In patients with flow-limited breathing, this is the same as the inspiratory waveform including the flat top (ie, constant inspiratory flow rate).

たとえば、指数の選択された目盛に依存して、正常な呼吸は、約0.2の平坦化指数を
生成する可能性があり、一方、著しく平坦化された波形は約0.1以下の平坦化指数を生
成する可能性がある。APAP療法の場合、制限が典型的に設定され(たとえば、ある種
の機械では0.19)、圧力は、平坦化指数が閾値を下回る程度に比例して上昇させられ
る。雑音の影響を低減し、特異性を高めるため、典型的な圧力セッティングアルゴリズム
は、5回の息点に関する移動平均を使用することもある。5回の息平均の考え得る不利点
は、平坦化がその最終的な最低点へ下がる前に5回の異常息が平均化されることを必要と
するので、流れ制限の検出を減速することである。3個の発見的な重み付けは、漏れが増
加するのにつれて、治療圧力が上昇するのにつれて、および、バルブライク呼吸の形跡が
増加するのにつれて、平坦化のより大きな低減が必要とされる程度に平坦化が圧力の上昇
を引き起こす閾値に適用される可能性がある。これらの経験則は、低下した情報(流れ信
号)にもかかわらず、潜在的な圧力急上昇を阻止するために役立つ。
For example, depending on the selected scale of the index, a normal breath may produce a flattening index of about 0.2, while a significantly flattened waveform may have a flattening index of about 0.1 or less. May generate a chemical index. In the case of APAP therapy, limits are typically set (eg, 0.19 on some machines) and pressure is increased proportionally to the extent that the flattening index is below the threshold. To reduce the effects of noise and increase specificity, a typical pressure setting algorithm may use a moving average over five breath points. A possible disadvantage of the five breath average is that it slows down the detection of flow restriction, as flattening requires five abnormal breaths to be averaged before falling to its final low point. It is. The three heuristic weightings are to the extent that greater reductions in flattening are needed as leakage increases, as treatment pressure increases, and as evidence of valve-like breathing increases. Flattening may be applied to a threshold that causes an increase in pressure. These rules of thumb help prevent potential pressure spikes despite reduced information (flow signal).

平坦化指数は流れ制限の優れた指標であるが、ある種の状況を検出するために設計され
ている。しかし、一部の特定の実施では、一部の稀な状況を対象にしないことがわかった
。以下にこのような観察が行われた分野を挙げる。
The flattening index is a good indicator of flow restriction, but is designed to detect certain situations. However, it has been found that some specific implementations do not cover some rare situations. The fields in which such observations were made are listed below.

1.5回息移動平均は流れ制限の検出を減速する。このことは図2に示されている。図
2において、上側のトレースは、従来の5回息移動平均平坦化指数のプロットを示してい
る。下側のトレースは呼吸流れの指標を示している。患者は少しずつ閉塞し始め、平坦化
トレースは、5回息平均に起因して202において階段状に降下する。グラフの右側へ向
かって、閉塞がより重大になり、徐々により形状が「M」になり始める。図示されている
ように、平坦化指数は、最終的に向きを反転し始め、閉塞の悪化に伴って減少ではなく増
加する。
2.様々な吸気形状が完全に新しい形状を与えるために平均化する可能性があるので、
5回息移動平均は重要性を有する可能性がある。このことは図3に示されている。図3は
、302におけるいわゆるM形状の閉塞状態の息の系列であって、304における覚醒で
終わり、306において一部の合理的に正常な回復息がその後に続く系列を示している。
グラフに示されているように、シングル息平坦化と従来の平坦化は両方ともにM息の系列
の最後で高く(前者がより素早く最大値に達する)、覚醒後に、従来の平坦化は実際に0
.1未満に下がるが、その理由は息が平坦化されるからではなく、むしろ、M息が正常な
息と一緒に平均化され、疑似的に平坦な形状を生成するからである。
3.平坦化指数はM息を検出するために設計されていない。実際に、平坦化指数は、M
形状息が起こるとき高くなる。このことは図2および3に示されている。
4.平坦化指数は、機器の患者−ユーザの現在の通気または睡眠状態とは無関係に、圧
力増加の原因になる可能性がある。
5.平坦化の重みを減少させるため適用される経験則はある種の患者に治療不足を生じ
させる可能性がある。
6.平坦化指数は、流れ制限を検出するため平坦化指数を使用する任意のアルゴリズム
の感度および特異性に対し重大性を有する、正常なランダム変動の影響を受ける。
A 1.5 breath moving average slows the detection of flow restriction. This is shown in FIG. In FIG. 2, the upper trace shows a plot of a conventional 5 breath moving average flattening index. The lower trace shows an indicator of respiratory flow. The patient begins to occlude little by little and the flattened trace drops stepwise at 202 due to a five breath average. Towards the right side of the graph, the occlusion becomes more severe and gradually begins to become more "M" in shape. As shown, the flattening index eventually begins to reverse direction and increases, rather than decreases, as the occlusion worsens.
2. Since the various intake shapes may average out to give a completely new shape,
The five breath moving average can be significant. This is shown in FIG. FIG. 3 shows a sequence of so-called M-shaped obstructed breaths at 302, ending with awakening at 304, followed by some reasonably normal recovery breath at 306.
As shown in the graph, both single breath flattening and conventional flattening are high at the end of the M breath series (the former reaches the maximum more quickly), and after awakening, conventional flattening actually 0
. It drops to less than one, not because the breath is flattened, but rather because M breaths are averaged together with normal breaths, producing a pseudo-flat shape.
3. The flattening index is not designed to detect M breath. In fact, the flattening index is M
High when shape breathing occurs. This is shown in FIGS.
4. The flattening index can cause an increase in pressure, independent of the current ventilation or sleep state of the patient-user of the device.
5. Heuristics applied to reduce the weight of flattening can cause undertreatment in certain patients.
6. The flattening index is subject to normal random fluctuations that have significance to the sensitivity and specificity of any algorithm that uses the flattening index to detect flow restriction.

M形状息は稀である可能性があるが、流れ制限を検出し、および/または、既存の方法
および機器を改良するために、さらなる方法および機器を開発することが依然として望ま
しい。
Although M-shaped breaths may be rare, it is still desirable to develop additional methods and equipment to detect flow restrictions and / or improve existing methods and equipment.

図4を参照すると、本技術は、サーボ制御式送風機402のような流れ発生器を含み得
る圧力送出および/または流れ制限検出機器に関連する。この機器は、典型的に、マスク
406のような患者インターフェイスと、空気または呼吸ガスの流れを患者へ、および/
または、患者から搬送する空気送出導管408とをさらに含む。送風機402は空気送出
導管408およびマスク406と連結されていてもよい。排気ガスは排気管413を介し
て通気させることが可能である。場合によっては、流れセンサ404fおよび/または圧
力センサ404pが利用されることもある。たとえば、マスク流れは、呼吸気流計、およ
び、差圧トランスデューサ、または、流れ信号F(t)を導出するためにチューブまたは
ダクトの束を利用する機器のような類似した機器を使用して測定されることがある。同様
に、マスク圧力は圧力信号Pmask(t)を導出するために圧力トランスデューサを使
用して圧力孔で測定されることがある。圧力センサ404fおよび流れセンサ404pは
図4において記号的に表されているだけであり、その理由は、他の構造および他の機器が
流れおよび圧力を測定するために実施されてもよいことが理解されるからである。流れ信
号F(t)および圧力信号Pmask(t)は、圧力要求信号Prequest(t)を
導出するために1台以上のアナログ・デジタル(A/D)変換器/標本化器(図示せず)
を介してコントローラまたはマイクロプロセッサ415へ送信されてもよい。
Referring to FIG. 4, the present technology relates to a pressure delivery and / or flow restriction detection device that may include a flow generator, such as a servo-controlled blower 402. The device typically provides a patient interface, such as a mask 406, and a flow of air or breathing gas to the patient, and / or
Alternatively, it further includes an air delivery conduit 408 that carries the patient. Blower 402 may be connected to air delivery conduit 408 and mask 406. Exhaust gas can be vented through an exhaust pipe 413. In some cases, a flow sensor 404f and / or a pressure sensor 404p may be utilized. For example, mask flow is measured using a pneumotachograph and a similar device such as a differential pressure transducer or a device utilizing a bundle of tubes or ducts to derive a flow signal F (t). Sometimes. Similarly, mask pressure may be measured at a pressure hole using a pressure transducer to derive a pressure signal P mask (t). The pressure sensor 404f and the flow sensor 404p are only symbolically represented in FIG. 4 because it is understood that other structures and other equipment may be implemented to measure flow and pressure. Because it is done. The flow signal F (t) and the pressure signal Pmask (t) are combined with one or more analog-to-digital (A / D) converters / samplers (shown) Z)
May be sent to the controller or the microprocessor 415 via

代替的に、流れ信号f(t)および/または圧力信号Pmask(t)は、上述されて
いるような流れセンサおよび圧力センサの有無にかかわらず、モータに供給される電流(
I)と、モータの速度(S)および/または回転数(w)とを監視することにより、送風
機モータに関連して推定または計算されることがある。場合によっては、送風機モータ速
度はほぼ一定に保たれることがあり、マスク内の圧力変化は、マスクへの気流を可変的に
迂回/通気または送出することがあるサーボバルブの開きを制御することによって実施さ
れてもよい。さらに、その他のタイプの患者インターフェイスがマスクに代えて使用され
てもよく、流れセンサおよび/または圧力センサは患者インターフェイスに関して選択的
な位置で流れおよび圧力を測定してもよい。
Alternatively, the flow signal f (t) and / or the pressure signal P mask (t) may be provided with the current (
By monitoring I) and the speed (S) and / or speed (w) of the motor, it may be estimated or calculated in relation to the blower motor. In some cases, the blower motor speed may be kept nearly constant and the pressure change in the mask controls the opening of a servo valve that may variably bypass / vent or deliver airflow to the mask. May be implemented. Further, other types of patient interfaces may be used in place of the mask, and flow sensors and / or pressure sensors may measure flow and pressure at locations selective with respect to the patient interface.

コントローラまたはプロセッサ415は、より詳細に本明細書中に記載されている方法
またはアルゴリズムを実施するため構成され適合し、集積チップと、メモリ、および/ま
たは、その他の制御命令、データ、もしくは、情報記憶媒体とを含むことがある。たとえ
ば、制御方法を用いてプログラムされた命令は、機器のメモリにおいて集積チップに符号
化されることがあるか、または、このような命令は、適切な媒体を使用してソフトウェア
またはファームウェアとしてロードされることがある。
The controller or processor 415 is configured and adapted to implement the methods or algorithms described in more detail herein, and includes an integrated chip, memory, and / or other control instructions, data, or information. Storage medium. For example, instructions programmed using the control method may be encoded on an integrated chip in the memory of the device, or such instructions may be loaded as software or firmware using a suitable medium. Sometimes.

このようなコントローラを用いて、装置は、送風機の速度を設定するために、または、
放出バルブを用いる通気を操作するために使用され、本明細書中に詳述されている実施例
に示されているような圧力送出式に関連した検出方法に基づくことがある圧力送出式を調
整することにより、多くの異なる圧力治療法のため使用することが可能である。代替的に
、圧力治療法は、機器が流れ制限の存在を診断、検出、および/または、定量化するため
に使用されることがあるように、圧力治療コンポーネントを含むことなく、機器において
実施されることがある。
With such a controller, the device can be used to set the speed of the blower, or
Regulating a pressure delivery formula that is used to operate ventilation with a release valve and that may be based on a sensing method related to the pressure delivery formula as shown in the examples detailed herein. By doing so, it can be used for many different pressure treatments. Alternatively, pressure therapy is performed on the device without including a pressure therapy component, such that the device may be used to diagnose, detect, and / or quantify the presence of a flow restriction. Sometimes.

部分閉塞を表す呼吸パターンを検出および/または治療するために本明細書中に提案さ
れている方法またはアルゴリズムは、ファジー論理制御システムとしてコントローラを用
いて実施することが可能である。一般に、ファジー論理は、システム挙動に関するアイデ
アを、制御システムのパラメータに関する実数に基づいているコンピュータコードに変換
する手法である。しかし、当面の問題は、基本的に統計的パターン認識のうちの1つであ
り、本明細書中においてより詳しく検討されている代替案のような、その他の技法を使用
して実施されることがある。したがって、以下の技術は、ファジー論理制御システムの観
点から提案されているが、所望の制御入力および典型的な出力関数に基づいて制御システ
ムに導入する他の技法が存在することが理解される。
The methods or algorithms proposed herein for detecting and / or treating a breathing pattern representing a partial occlusion can be implemented using a controller as a fuzzy logic control system. In general, fuzzy logic is a technique that translates ideas about system behavior into computer code that is based on real numbers for control system parameters. However, the problem at hand is basically one of statistical pattern recognition, which may be implemented using other techniques, such as the alternatives discussed in more detail herein. There is. Thus, although the following techniques have been proposed in terms of fuzzy logic control systems, it will be appreciated that there are other techniques to introduce into the control system based on the desired control inputs and typical output functions.

このために、本技術の制御システムの実施形態は、ファジー流れ制限(FFL)指標の
ような部分閉塞または流れ制限指標を使用する以下の一般的なアプローチに従って実施す
ることが可能である。このような指標を使用することは、システム制御変数としての従来
の平坦化指数の使用に関して上述されている観察の一部を改善することがあるアプローチ
である。流れ制限指標FFLは、流れ制限(または、より厳密には、部分上気道閉塞)に
対するアルゴリズムの応答の感度および特異性を改良するために複数の特徴パターン認識
を使用する。実施形態では、流れ制限指標FFLを用いる一般的なアプローチは以下のス
テップのうちの一部または全部を含むことがある。
To this end, embodiments of the control system of the present technology can be implemented according to the following general approach using a partial occlusion or flow restriction indicator, such as a fuzzy flow restriction (FFL) indicator. Using such an index is an approach that may improve some of the observations described above with respect to using a conventional flattening index as a system control variable. The flow restriction indicator FFL uses multiple feature pattern recognition to improve the sensitivity and specificity of the algorithm's response to flow restriction (or more precisely, partial upper airway obstruction). In embodiments, a general approach using the flow restriction indicator FFL may include some or all of the following steps.

1.患者の呼吸流れを監視する。
2.流れ信号から吸気波形および呼気波形を抽出する。
3.波形の各成分から、または、適切な場合には、合成波形から特徴を計算する。複数
の特徴がパターンを構成すると考えられることがある。
4.未加工変数からファジー入力変数を計算する。このステップは入力変数の新しい空
間へのマッピングを構成する。患者の適当な集団のデータマイニングはパラメータ空間の
良好な推定を可能にさせる。
5.ファジー出力を生成するためにファジー論理を使用して導出されたファジー変数を
結合する。このステップは素人による直観的な理解を可能にさせる行列を使用して定式化
することが可能である。
6.圧力制御アルゴリズムによって使用されるべきクリスプ値(実数)を生成するため
にファジー出力を逆ファジー化する。
7.複数のソースからのファジー出力を結合する。
8.FFL結果に基づいて治療圧力を調整する。
1. Monitor the patient's respiratory flow.
2. Extract inspiratory and expiratory waveforms from the flow signal.
3. Features are calculated from each component of the waveform or, where appropriate, from the composite waveform. Multiple features may be considered to constitute a pattern.
4. Compute fuzzy input variables from raw variables. This step constitutes the mapping of the input variables to the new space. Data mining of the appropriate population of patients allows for a good estimation of the parameter space.
5. Combine the derived fuzzy variables using fuzzy logic to produce a fuzzy output. This step can be formulated using matrices that allow an intuitive understanding by the layman.
6. De-fuzzy the fuzzy output to generate a crisp value (real number) to be used by the pressure control algorithm.
7. Combine fuzzy outputs from multiple sources.
8. Adjust treatment pressure based on FFL results.

この方法によれば、システム実施例は、広範囲で変化する入力パラメータをファジー論
理原理を用いて容易に解釈できる変数にマッピングする。たとえば、平坦化指数のような
形状指数は、高平坦化、普通の平坦化、低平坦化などのようなファジー変数にマッピング
されることがある。これらの変数の1つずつは、変数に関連した数学関数によって決定さ
れるような平坦化指数の値に依存し、かつ、呼吸気流のような平坦化決定に関連した入力
データに基づいて、ゼロと1との間の値を取る。同様に、その他のファジー変数は、適切
な数学関数、および、決定通気と関連した入力データに基づいて、高通気、普通の通気、
および、低通気などのような通気指標をマッピングすることが可能である。さらに別のフ
ァジー変数もまた、低T−on−Ttot、普通のT−on−Ttot、または、高
−on−Ttotなどのような呼吸負荷サイクル指標(たとえば、呼吸サイクルの総
時間(Ttot)に対する吸気の時間(T)の比率)をマッピングすることが可能であ
る。これらの変数は、次に制御変数を生成するために使用されることがあるファジー出力
にさらにマッピングされてもよい。流れ制限指標と関連したファジー出力は、たとえば、
軽度、中程度、および、重度でもよく、上述された実施例のようなその他のファジー変数
に基づくこともある。たとえば、ファジー論理コントローラは以下のとおりのステートメ
ント実施例によって表現される条件を実施することがある。
(a)(低平坦化および低通気)であるならば、流れ制限は重度である。
(b)(高平坦化および高T−on−Ttot)であるならば、流れ制限は軽度であ
る。
In accordance with this method, a system embodiment maps widely varying input parameters to variables that can be easily interpreted using fuzzy logic principles. For example, a shape index, such as a flattening index, may be mapped to a fuzzy variable, such as high flattening, normal flattening, low flattening, and the like. Each one of these variables depends on the value of the flattening index as determined by the mathematical function associated with the variable and, based on input data associated with the flattening decision, such as respiratory airflow, Take a value between 1 and 1. Similarly, other fuzzy variables are based on appropriate mathematical functions and input data associated with the determined ventilation,
And it is possible to map a ventilation index such as low ventilation. Yet another fuzzy variables also low T i -on-T tot, ordinary T i -on-T tot, or respiratory duty cycle indicators, such as high-T i -on-T tot (e.g., respiratory cycle (The ratio of the time of inspiration (T i ) to the total time of (T tot )). These variables may then be further mapped to fuzzy outputs that may be used to generate control variables. The fuzzy output associated with the flow restriction indicator is, for example,
It may be mild, moderate, and severe, and may be based on other fuzzy variables, such as the embodiments described above. For example, a fuzzy logic controller may enforce the conditions represented by the following statement embodiments:
If (a) (low planarization and low ventilation), the flow restriction is severe.
(B) If (high planarization and high T i -on-T tot ), the flow restriction is mild.

流れ制限指標として使用することができる逆ファジー化出力は、ゼロ(流れ制限なし)
と1(重度)との間で変動するように実施可能である。このようなシステムを用いて、入
力空間は、実数精度を全く失うことなく、容易に解釈可能なルールを使用して非線形的な
意味で分類できる。
Zero reverse fuzzified output that can be used as a flow restriction indicator (no flow restriction)
And 1 (severe). With such a system, the input space can be classified in a non-linear sense using easily interpretable rules without any loss of real precision.

実際に、0から1までの連続範囲で閉塞の程度を表現するこのような流れ制限指標の精
度を用いて、指標は、この指標を用いて検出された状態を取り扱うために適している応答
圧力または流れ制御セッティングを導出するために比例的に実施することが可能である。
たとえば、圧力調整が行われるべきであるか否かを決定するためにこのような指標と比較
された筈である閾値を利用する必要なしに、指標は、呼吸治療装置のセッティングまたは
このような機器のための治療セッティングの決定において、より直接的に実施されること
がある。たとえば、閉塞指標は、圧力調整量または流速調整量に直接的に適用されること
がある比例関数(たとえば、指標×調整量)として役立つことがある。結果として得られ
る調整量はその後に呼吸治療装置の治療セッティングに適用される可能性がある。本明細
書中により詳述されている技術に関して説明されているように、「FFL」指標はこのよ
うな比例治療セッティング関数としての機能を果たすように実施されることがある。
In fact, using the accuracy of such a flow restriction index, which represents the degree of blockage in a continuous range from 0 to 1, the index is a response pressure that is suitable for handling the conditions detected using this index. Or it can be implemented proportionally to derive flow control settings.
For example, without having to use a threshold that would have been compared to such an indicator to determine whether a pressure adjustment should be made, the indicator can be set in a respiratory therapy device or in such a device. May be performed more directly in determining treatment settings for For example, the occlusion indicator may serve as a proportional function (eg, indicator × adjustment amount) that may be applied directly to the pressure or flow rate adjustment. The resulting adjustment may then be applied to the treatment settings of the respiratory treatment device. As described with respect to the techniques described in more detail herein, the "FFL" indicator may be implemented to serve as such a proportional treatment setting function.

図5にさらに示されているように、このようなシステムでは、流れ制限は、(a)ステ
ップ502に示されている呼吸流れの指標から流れ制限のパターンを表す形状指数を決定
するステップと、(b)ステップ504に示されている呼吸流れの指標から通気指標また
は息負荷サイクル指標を決定するステップと、(c)ステップ506に示されている決定
された形状指数と、決定された通気指標または決定された呼吸サイクル指標の一方または
両方との関数として、流れ制限指標を導出するステップと、を含む方法によって検出およ
び/または量子化されることがある。このような方法を用いて、治療圧力に対し高度な調
整が行われることがある。たとえば、流れ制限を治療するための増加は、(a)形状指数
が呼吸気流中のM形状息または平坦化息の存在を表していること、および、(b)通気指
標が正常な通気に満たないということを表すまで十分に減少していることの両方が決定さ
れるならば、圧力変化が起こる可能性があるといった条件に基づくことがある。流れ制限
を治療するためのさらなる増加は、(a)形状指数が呼吸気流中のM形状息の存在を表し
ていること、および、(b)負荷サイクル指標の増加が検出されていることの両方が決定
されるならば、圧力変化が起こる可能性があるといった別の条件に基づくことがある。こ
のような条件を用いて、適当な治療応答が、単独で利用された形状指数、通気指標、また
は、呼吸負荷サイクル指標が流れ制限のレベルを正確に予測しないときに現れることにな
る不必要な治療変化を伴わずに与えられる。
As further shown in FIG. 5, in such a system, the flow restriction comprises: (a) determining a shape index representing a pattern of flow restriction from the respiratory flow index shown in step 502; (B) determining a ventilation index or breath duty cycle index from the respiratory flow index shown in step 504; (c) a determined shape index shown in step 506; and a determined ventilation index. Or deriving a flow restriction indicator as a function of one or both of the determined respiratory cycle indicators. Using such a method, sophisticated adjustments to the treatment pressure may be made. For example, increases to treat flow restriction include (a) that the shape index indicates the presence of an M-shaped or flattened breath in the respiratory airflow, and (b) that the ventilation index meets normal ventilation. If both are determined to decrease sufficiently to indicate that no pressure change may be based on the condition that a pressure change may occur. Further increases to treat flow restriction include both (a) the shape index representing the presence of M-shaped breath in the respiratory airflow, and (b) an increase in duty cycle index has been detected. If is determined, it may be based on other conditions, such as a pressure change may occur. With such conditions, an unnecessary therapeutic response would appear when the shape index, ventilation index, or respiratory duty cycle index used alone did not accurately predict the level of flow restriction. Given without therapeutic change.

したがって、一実施形態では、このシステムは、流れ制限指標FFLを導出するための
複数個(たとえば、4個)の入力特徴の使用によって特徴付けられる。入力特徴は、(1
)シングル息平坦化(SBF)形状指数、(2)M形状指数(MS)、(3)通気率(V
R)のような通気指標、および/または、(4)吸気時間対全息時間の比率(T−on
−Ttot)のような呼吸負荷サイクル指標を含むことがある。
Thus, in one embodiment, the system is characterized by the use of multiple (eg, four) input features to derive the flow restriction indicator FFL. The input features are (1
) Single breath flattening (SBF) shape index, (2) M shape index (MS), (3) air permeability (V
R) and / or (4) the ratio of inspiratory time to total breath time (T i -on
-T tot ) may be included.

シングル息平坦化指数SBFとして実施される形状指数の実施形態は、好ましくは、5
回息移動平均を使用せずに実行されるという点を除いて、米国特許第5,704,345
号に開示されたアプローチと同様に計算してもよい。シングル息平坦化形状指数決定の実
施の詳細は本明細書中のセクションAに開示されている。
An embodiment of the shape index implemented as a single breath flattening index SBF is preferably 5
US Pat. No. 5,704,345, except that it is performed without using a respiratory moving average
May be calculated in a manner similar to the approach disclosed in US Pat. Details of performing the single breath flattening shape index determination are disclosed in Section A herein.

M形状の形状指数の決定の典型的な実施は本明細書中のセクションBに記載されている
。M形状特徴の図示されている計算は、ゼロ(すなわち、吸気流れ波形がM形状化されて
いない)から1(すなわち、吸気流れ波形が確定的にM形状化されている)までの範囲で
変化し得る。M形状指数は、場合によっては、単純な「チェア形状」指数のような別の形
状指数によって増強されることがある。チェア形状指数(たとえば、ファジー「チェアネ
ス」)の典型的な決定もまたセクションBに詳述されている。
An exemplary implementation of determining the shape index of an M-shape is described in Section B herein. The illustrated calculation of the M-shape feature varies from zero (ie, the intake flow waveform is not M-shaped) to 1 (ie, the intake flow waveform is deterministically M-shaped). I can do it. The M shape index may in some cases be augmented by another shape index, such as a simple “chair shape” index. An exemplary determination of a chair shape index (eg, fuzzy “chairness”) is also detailed in Section B.

適当な通気指標の決定の実施形態は1回呼吸量計算に基づくことがある。たとえば、通
気指標は、指標が通気または1回呼吸量の変化を表す可能性があるように、現在の1回呼
吸量と前の1回呼吸量とを含む比率でもよい。一つの適当な実施形態では、指標は以下の
とおり計算することができる通気率VRでもよい。
An embodiment of determining a suitable ventilation index may be based on a tidal volume calculation. For example, the ventilation index may be a ratio that includes the current tidal volume and the previous tidal volume such that the indicator may represent a change in ventilation or tidal volume. In one suitable embodiment, the indicator may be a permeability VR that can be calculated as follows.

1.呼吸流れの絶対値を取得し、単純なローパスフィルタ(時定数=3分)を使ってそ
の絶対値をフィルタ処理する。
2.フィルタ出力を2で除算し、「3分間通気」を生じさせる。
3.呼吸1回呼吸量(基本的に、吸気量および呼気量の平均)を計算する。
4.1回呼吸量を息の長さで除算し、すなわち、平均息流速を生じさせ、次に、この値
を3分間通気によって除算し、この息が直前の通気と一致する程度の指標を生じさせる。
1. The absolute value of the respiratory flow is obtained, and the absolute value is filtered using a simple low-pass filter (time constant = 3 minutes).
2. Divide the filter output by 2 to create a "3-minute vent."
3. Calculate the tidal volume (basically the average of inspiratory volume and expiratory volume).
4. Divide the tidal volume by the length of the breath, i.e. yield the average breath flow rate, then divide this value by 3 minutes ventilation to get an indication of how much this breath matches the previous ventilation. Cause.

通常、VRは1前後の狭い範囲で振動する。重大な上気道閉塞の場合、VRは1より遙
かに小さい値まで減少し、完全な閉塞の場合、ゼロまで減少する可能性がある。大息(覚
醒時の回復息)は1より遙かに大きい(たとえば、1.5から2の)VRを有する。特定
の通気率VRの計算のさらなる詳細は本明細書中のセクションGに含まれている。
Normally, VR vibrates in a narrow range of about 1. In the case of severe upper airway obstruction, the VR may decrease to a value much less than one, and in the case of complete obstruction, it may decrease to zero. Breathing (wake-up breathing) has a VR much greater than 1 (eg, 1.5 to 2). Further details of the calculation of the specific permeability VR are contained in section G herein.

上述されているように、システムは、場合によっては、流れ制限指標FFLの導出中に
呼吸負荷サイクル指標を利用することが可能である。この指標は前の負荷サイクルに対す
る現在の負荷サイクルの比率に基づくことがあるので、この指標は呼吸負荷サイクルの変
化を表す可能性がある。呼吸負荷サイクル比TTRの計算の典型的な詳細は本明細書中の
セクションGにさらに記載されている。たとえば、適当な息負荷サイクル指標はT−o
n−Ttot変数の計算に基づく可能性がある。選択された変数は、ゼロ(無吸気)およ
び1(無呼気)の(もっともらしくない)制限を有する。ベースT−on−Ttot
患者によって変化する可能性があるので、直前の平均値に対するT−on−Ttot
比率、すなわち、本明細書中でT−on−Ttotの比率として表されている比率が計
算される。T−on−Ttotの直前の平均値は、計算された各T−on−Ttot
値を単純なローパスフィルタに入れることによって計算することが可能である。T−o
n−Ttotが直前の履歴と比較して増加するとき、TTRは1を越える。T−on−
totは0.4前後の値を有し、TTRは通常では1であり、患者が閉塞性上気道であ
るにもかかわらず、自分の1回呼吸量を「補償」、すなわち、増加させようとしていると
き、1より大きい。
As described above, the system may optionally utilize a respiratory duty cycle indicator during the derivation of the flow restriction indicator FFL. Since the indicator may be based on the ratio of the current duty cycle to the previous one, the indicator may represent a change in the respiratory duty cycle. Exemplary details of calculating the respiratory duty cycle ratio TTR are further described in Section G herein. For example, a suitable breath duty cycle index is T i -o
It may be based on the calculation of the nT tot variable. The selected variable has a (non-plausible) limit of zero (no inspiration) and 1 (no inspiration). Since the base T i -on-T tot can vary from patient to patient, the ratio of T i -on-T tot to the immediately preceding mean, ie, the ratio of T i -on-T tot herein. Is calculated. T i average value of the immediately preceding -on-T tot, each T i -on-T tot calculated
It can be calculated by putting the values into a simple low pass filter. T i -o
When n-T tot increases compared to the previous history, TTR exceeds one. T i -on-
T tot has a value around 0.4, TTR is usually 1, and we will “compensate”, ie, increase our tidal volume, even though the patient has an obstructive upper airway. Is greater than one.

上述されているように、これらの入力特徴は数学関数によって数個の変数にマッピング
される。よって、形状指数SBFは、たとえば、6個のファジー変数、すなわち、B_L
OW_FLATTENING、EXTRA_LOW_FLATTENING、VERY_
LOW_FLATTENING、LOW_FLATTENING、NORMAL_FLA
TTENING、および、HIGH_FLATTENINGにマッピングされる可能性が
ある。これらのファジーメンバーシップは、図6にグラフ化され、上にそれぞれ載せられ
ている各変数と共に左から右の順番に提示されている、サンプル関数によって示されてい
る。メンバーシップ関数の適用実施例として、形状指数SBFが計算され、値0.05と
いう結果になるならば、メンバーシップ関数のそれぞれに適用されるとき、変数B_LO
W_FLATTENINGは値1.0という結果になり、図6のグラフにおける他のすべ
てのファジー変数に対し値ゼロになる。その他の適当な関数および変数が必要に応じて選
択されてもよい。
As described above, these input features are mapped to several variables by mathematical functions. Thus, the shape index SBF is, for example, six fuzzy variables, ie, B_L
OW_FLATTENING, EXTRA_LOW_FLATTENING, VERY_
LOW_FLATTENING, LOW_FLATTENING, NORMAL_FLA
It may be mapped to TTENING and HIGH_FLATTENING. These fuzzy memberships are illustrated by sample functions, graphed in FIG. 6, and presented in left-to-right order with each variable listed above. As an example of applying the membership function, if the shape index SBF is calculated and results in a value of 0.05, the variable B_LO when applied to each of the membership functions
W_FLATTENING results in a value of 1.0 and a value of zero for all other fuzzy variables in the graph of FIG. Other suitable functions and variables may be selected as needed.

同様に、M形状の形状指数の計算に基づくメンバーシップ関数および変数の実施例が図
7に示されている。このグラフは、LOW_M−SHAPE、NORMAL_M−SHA
PE、HIGH_M−SHAPE、VERY_HIGH_M−SHAPE、および、B_
HIGH_M−SHAPEに対する適当な関数を示している。通気率指数の計算に基づく
メンバーシップ関数および変数の実施例は図8に示されている。このグラフは、VERY
_LOW_VENTILATION、LOW_VENTILATION、NORMAL_
VENTILATION、HIGH_VENTILATION、および、VERY_HI
GH_VENTILATIONに対する適当な関数を示している。最後に、息負荷サイク
ル率の計算に基づくメンバーシップ関数および変数の実施例が図9に示されている。この
グラフは、T−on−Ttot_LOW、T−on−Ttot_NORMAL、T
−on−Ttot_HIGH、T−on−Ttot_VERY_HIGH、および、T
−on−Ttot_EXTRA_HIGHに対する適当な関数を示している。
Similarly, an example of membership functions and variables based on the calculation of the shape index of the M shape is shown in FIG. This graph shows LOW_M-SHAPE, NORMAL_M-SHA
PE, HIGH_M-SHAPE, VERY_HIGH_M-SHAPE, and B_
The appropriate function for HIGH_M-SHAPE is shown. Examples of membership functions and variables based on the calculation of the permeability index are shown in FIG. This graph is VERY
_LOW_VENTILATION, LOW_VENTILATION, NORMAL_
VENTILATION, HIGH_VENTILATION, and VERY_HI
The appropriate function for GH_VENTILATION is shown. Finally, an example of membership functions and variables based on the calculation of the breath duty cycle rate is shown in FIG. This graph, T i -on-T tot _LOW , T i -on-T tot _NORMAL, T i
-On-T tot _HIGH, T i -on-T tot _VERY_HIGH, and, T
shows a suitable function for i -on-T tot _EXTRA_HIGH.

これらのマッピングされた変数の一部または全部に基づいて、システムはその後に流れ
制限指標FFLの導出中に変数の組み合わせに基づくルールを適用または評価し得る。た
とえば、ファジールールが事前に特定されたファジー変数に基づいて以下の表に示されて
いる。これらの行列は部分閉塞を構成し得るものについてのアイデアを自然言語でさらに
表現している。
Based on some or all of these mapped variables, the system may then apply or evaluate rules based on the combination of variables during the derivation of the flow restriction index FFL. For example, fuzzy rules are shown in the following table based on pre-specified fuzzy variables. These matrices further express in natural language ideas about what can constitute a partial occlusion.

表A
平坦化指標および通気指標

Figure 2020036949
Table A
Flattening index and ventilation index
Figure 2020036949

表Aは、シングル息平坦化形状指数および通気率指標と関連付けられたファジー変数を
用いて適用され得るファジールールの集合の概要を記載している。たとえば、平坦化形状
指数のファジー変数に関する「超高」列、および、通気率指標のファジー変数に関する「
低」行における太字(「軽から中」、すなわち、軽度から中程度)のルールは、次のファ
ジールールを表現している。
Table A provides a summary of a set of fuzzy rules that can be applied using the fuzzy variables associated with the single breath flattening shape index and the permeability index. For example, the "Ultra High" column for the fuzzy variable for the flattened shape index and the "
The rules in bold ("light to medium", that is, light to medium) in the "low" line express the following fuzzy rules.

(超高平坦化および低通気)ならば、FFLは「軽度から中程度」である。   If (very high flatness and low airflow), the FFL is "mild to moderate".

表に示されているこのルールおよびその他のルールは評価可能であり、「AND」はフ
ァジー論理積である。各出力応答(たとえば、「軽度から中程度」)に対する共通の出力
結果は、その後に、一緒にファジー論理和をとられる。たとえば、「中程度」という出力
(たとえば、中程度流れ制限の指標)を有する2つのルールは、最終的な「中程度」出力
を生じさせるためにファジー論理和をとられる。このことは以下の式と等価である。
This and other rules shown in the table can be evaluated, and "AND" is a fuzzy AND. The common output result for each output response (eg, "mild to moderate") is then fuzzy ORed together. For example, two rules having a "medium" output (e.g., a measure of moderate flow restriction) are fuzzy-or'd to produce a final "medium" output. This is equivalent to the following equation.

中程度=(VERY_HIGH_FLATTENING AND VERY_LOW_
VENTILATION) OR (EXTRA_HIGH_FLATTENING A
ND LOW_VENTILATION)
Medium = (VERY_HIGH_FLATTENING AND VERY_LOW_
VENTILATION) OR (EXTRA_HIGH_FLATTENING A
ND LOW_VENTILATION)

流れ制限指標の導出中におけるこれらのルールの適用に基づいて、少なくとも3つの事
項、すなわち、1)平坦化重大度が増加すると共に(たとえば、形状指数が減少すると共
に)、FFL指標が増加すること、2)平坦化が現れ、通気が減少している場合、FFL
指標はより一層重度であること、および、3)通気が高い(たとえば、回復(大)息など
が現れる)場合、平坦化形状指数への応答が調節されることが、ルール適用の実施中に明
白である。
Based on the application of these rules during the derivation of the flow restriction index, there are at least three things: 1) the FFL index increases as the flattening severity increases (eg, as the shape index decreases). 2) If flatness appears and ventilation is reduced, FFL
The indicator is even more severe, and 3) if the ventilation is high (eg, the appearance of a recuperated (large) breath, etc.), the response to the flattened shape index is adjusted during rule enforcement. It is obvious.

流れ制限は(少なくとも初期的に)1回呼吸量(たとえば、通気率)の低下を伴わない
場合がある。これらの場合、患者は、負荷サイクルを増加させることにより、すなわち、
全吸気−呼気時間の割合として吸気時間を延ばすことにより、自分の1回呼吸量を維持す
る。この傾向は、本実施形態では、吸気時間の延長と共に1より大きくなる負荷サイクル
指標(たとえば、TTR)を使用して測定または決定可能である。
Flow restriction may not be accompanied (at least initially) by a reduction in tidal volume (eg, permeability). In these cases, the patient may have increased the duty cycle,
Maintain your tidal volume by extending inspiration time as a percentage of total inspiration-expiration time. This tendency can be measured or determined in this embodiment using a duty cycle indicator (eg, TTR) that becomes greater than one with increasing inspiratory time.

システムは、平坦化形状指数情報が通気指標(たとえば、VR)と結合された手法と同
様の手法で、以下の表Bによって表現されたルールを使用して、平坦化形状指数情報を息
負荷サイクル指標(たとえば、TTR)とさらに結合する。
The system converts the flattened shape index information to the breath load cycle using the rules expressed by Table B below in a manner similar to the manner in which the flattened shape index information is combined with a ventilation index (eg, VR). Further coupled with an indicator (eg, TTR).

表B
平坦化および息負荷サイクル指標

Figure 2020036949
Table B
Flattening and breath cycle index
Figure 2020036949

表Aと同様に、表Bは、息負荷サイクルの指標および平坦化形状指数に基づく流れ閉塞
のファジールールと対応する自然言語記述とを表現する。たとえば、「極高」列と「超高
」行とにおける太字(「中から重」、すなわち、中程度から重度)のルールは次のファジ
ールールである。
Similar to Table A, Table B represents fuzzy rules of flow obstruction based on the index of the breathing duty cycle and the flattening shape index and the corresponding natural language description. For example, the bold (“medium to heavy”, ie, medium to heavy) rule in the “extremely high” column and the “ultrahigh” row is the following fuzzy rule.

(EXTRA_HIGH_FLATTENING AND T−on−Ttot_V
ERY_HIGH)ならば、FFLは中程度から重度である。
(EXTRA_HIGH_FLATTENING AND T i -on-T tot _V
ERY_HIGH), the FFL is moderate to severe.

このルールは、吸気呼吸パターンの波形が重度に平坦化する傾向があり、かつ、吸気が
負荷サイクル指標の考慮によって中程度に延ばされるならば、流れ制限指標FFLは中程
度から重度である、という事項を表現する。表Aに関して記載されているように、この表
の共通出力関数に対するルールの結果はファジー論理和演算を使用して結合可能である。
This rule states that if the inspiratory breathing pattern waveform tends to be severely flat and if inspiration is extended moderately by consideration of the duty cycle index, then the flow restriction index FFL is moderate to severe. Express matters. As described with respect to Table A, the results of the rules for the common output functions of this table can be combined using a fuzzy OR operation.

流れ制限指標が平坦化形状指数情報と、通気指標および息負荷サイクル指標の一方また
は両方とを使用して導出される手法と同様の手法で、流れ制限は、M形状化および/また
は増強M形状化検出指数の両方と、通気指標または息負荷サイクル指標の一方または両方
とを使用して導出されることもある。この導出の態様は表CおよびDに示されている。
In a manner similar to the manner in which the flow restriction index is derived using the flattened shape index information and one or both of the ventilation index and the breath load cycle index, the flow restriction may be M-shaped and / or enhanced M-shaped. It may also be derived using both the inhalation detection index and one or both of the ventilation index or the breath duty cycle index. This derivation aspect is shown in Tables C and D.

表C
M形状化または増強M形状化および通気指標

Figure 2020036949
Table C
M-shaping or enhanced M-shaping and ventilation index
Figure 2020036949

表Cは、M形状化形状指数および/またはチェア形状指数に基づくファジー変数に関係
する点を除いて、上記の図表と同様のルールを表現している。表中の出力関数の選択の性
質から明らかであるように、ルールは一つには、患者が正常またはそれ以上の平均通気を
している場合、検出されたM形状呼吸パターンへの応答を阻止することを目的としている
。したがって、流れ制限指標は、システムがある種のタイプの覚醒息、および、レム睡眠
中に起こる可能性があるが、現在の流れ制限を表していない「行動的な」M形状呼吸パタ
ーンに応答しないように導出される。たとえば、表Cの最後列の最上行のエントリによっ
て表現されたルールは、良い通気指標(たとえば、「超高」)が存在するとき、出力関数
が不良「極超高」M形状指数に関連した指標に対し「ゼロ」であることを指定する。
Table C expresses the same rules as the chart above, except that it pertains to fuzzy variables based on the M-shaped shape index and / or chair shape index. As is evident from the nature of the choice of output function in the table, one rule is to prevent a response to the detected M-shaped breathing pattern if the patient has normal or higher average ventilation. It is intended to be. Thus, flow restriction indicators may occur during certain types of awake and REM sleep, but the system does not respond to "behavioral" M-shaped breathing patterns that do not represent the current flow restriction Is derived as follows. For example, the rule represented by the entry in the top row of the last column of Table C indicates that when a good ventilation index (eg, “Ultra High”) is present, the output function is associated with a bad “Ultra High” M shape index. Specifies that the index is "zero".

さらに、殆どのM形状息は、中程度から重度の閉塞性を表現し、通気減少を示す。した
がって、表Cのその他のルールは、この検出されたM形状息、および、通気の減少のよう
な低通気指標といった状況に対処するため、システムの圧力変化に対する流れ制限の検出
を可能にさせる。
In addition, most M-shaped breaths exhibit moderate to severe obstructiveness and show reduced ventilation. Thus, the other rules in Table C allow detection of flow restriction to system pressure changes to address situations such as this detected M-shaped breath and low ventilation indicators such as reduced ventilation.

表Aに関して記載されているように、この表の共通出力関数に対するルールの結果はフ
ァジー論理和演算を使用して結合可能である。
As described with respect to Table A, the results of the rules for the common output functions of this table can be combined using a fuzzy OR operation.

表Dは息負荷サイクル指標に関するルールを提示する。   Table D presents the rules for the breath duty cycle index.

表D
M形状化または増強M形状化および負荷サイクル指標

Figure 2020036949
Table D
M shaping or enhanced M shaping and duty cycle index
Figure 2020036949

表Dは、息負荷サイクル指標およびM形状化および/または増強M形状化決定から導出
された流れ閉塞または流れ制限の指標についての特有のファジールールと対応する自然言
語記述とを表現している。本実施例では、行列は、M形状情報を(通気率ではなく)T
−on−Ttot比率と「結合」する。行列は、息負荷サイクルが増加する傾向のもとで
、M性を示す息、すなわち、M形状パターンの存在の程度に関係すると考えられることも
ある。この結合は、患者の通気がおおよそ「普通」であり、患者がより長い吸気を取るこ
とにより「補償」をしている場合、息中の流れ制限を特定する。
Table D represents the specific fuzzy rules and corresponding natural language descriptions for the breath duty cycle index and the flow occlusion or flow restriction index derived from the M-shaping and / or augmented M-shaping decisions. In this embodiment, the matrix (rather than permeability) an M shape information T i
“Coupled” with the −on-T tot ratio. The matrix may be considered to be related to the presence of M-breaths, ie, the presence of M-shaped patterns, with a tendency for the breath duty cycle to increase. This combination identifies a flow restriction during breathing when the patient's ventilation is approximately "normal" and the patient is "compensating" by taking longer inspirations.

表Aを参照して記載されているように、この表の共通出力関数に対するルールの結果は
ファジー論理和演算を使用して結合可能である。
As described with reference to Table A, the results of the rules for the common output functions of this table can be combined using a fuzzy OR operation.

表A、B、CおよびDに基づいて適用されたルールの結果は、その後、出力関数に適用
されることがある。図10は、この結果と共に適用されることがある適当なファジー出力
メンバーシップ関数を示している。出力メンバーシップ関数は、負、ゼロ、軽度、軽度か
ら中程度、中程度、中程度から重度、および、重度を含む。
The results of the rules applied based on Tables A, B, C and D may then be applied to the output function. FIG. 10 shows a suitable fuzzy output membership function that may be applied with this result. Output membership functions include negative, zero, mild, mild to moderate, moderate, moderate to severe, and severe.

一例として、表Dを検討する。表中の個別のファジールールが計算されると(たとえば
、(EXTRA_HIGH_MSHAPE AND T−on−Ttot_VERY_
HIGH)ならば、FFLは中程度から重度である)、出力は集められ、一緒にファジー
論理和がとられる。たとえば、ファジー論理和をとる必要がある3個の中程度から重度と
いう出力が表Dに存在する。これがすべての出力に対し行われると、図10の逆ファジー
化関数に供給され、重心法が図11のようにクリスプ出力を与えるために使用されること
がある。これは結果として0から1.25の間の実数をもたらす。すべての表からの個別
の出力が利用できると、最高出力がFFLの値のため使用されることがある。
As an example, consider Table D. When a table in individual fuzzy rules are calculated (e.g., (EXTRA_HIGH_MSHAPE AND T i -on- T tot _VERY_
If HIGH), the FFL is moderate to severe) and the outputs are collected and fuzzy ORed together. For example, there are three medium to severe outputs in Table D that need to be fuzzy ORed. Once this has been done for all outputs, it is fed into the inverse fuzzification function of FIG. 10 and the centroid method may be used to provide the crisp output as in FIG. This results in a real number between 0 and 1.25. If individual outputs from all tables are available, the highest output may be used for the value of FFL.

直前に言及した逆ファジー化ステップにおいて単一の「クリスプ」指標を決定する際に
、重心法またはその他のこのような逆ファジー化演算が実行されることがある。重心法で
は、出力変数のクリスプ値は、出力関数の値の重心に関連付けられた値を見つけることに
よって決定される。このような方法の実施例が図11に示されている。図11は、軽度=
0.1、軽度から中程度=0.5、中程度=0.8の場合にファジー入力に対し計算され
る重心法の適用を示している。計算結果は0.61064である。当業者は本説明を勘案
してクリスプ指標を計算するその他の方法を理解する。
In determining a single "crisp" indicator in the defuzzification step just mentioned, a centroid or other such defuzzification operation may be performed. In the centroid method, the crisp value of the output variable is determined by finding the value associated with the centroid of the value of the output function. An embodiment of such a method is shown in FIG. FIG. 11 shows mild =
10 illustrates the application of the centroid method calculated for fuzzy inputs when 0.1, mild to medium = 0.5, medium = 0.8. The calculation result is 0.61064. Those skilled in the art will understand other ways to calculate the crisp index in light of the present description.

システムの一実施形態では、流れ制限指標はその他の潜在的な検出状態の処置を回避す
るように導出されることがある。たとえば、覚醒息は形状を平坦またはM形状にすること
が可能であり、よって、形状指数を用いる決定に基づいて流れ制限を表す可能性があるが
、息は実際には吸気時間が延びるので、患者における実際の流れ制限を表していないこと
がある。したがって、流れ制限指標はこのような息を制限された流れとして取り扱わない
ように導出されることがある。このような導出を行う一方法は、図12に示された関数と
共に息負荷サイクル指標TTRを使用する組み合わせを調整するように、表A、B、Cお
よびDからのファジールールのファジー出力を修正することである。本質的に、負荷サイ
クル指標TTRの組み合わせに基づくルール(たとえば、表BおよびDのルール)から得
られるファジー出力は、逆ファジー化の前に図12の関数の出力が乗じられる。したがっ
て、通気率がおよそ1以下であるならば、各特定のルールの結果は変えられない。覚醒息
の可能性の増加を示す通気率指標VRの増加に伴って、表BおよびDのルールの出力は、
図12の関数実施例に応じて、かつ、乗算演算によって、通気率指標VRが1.5に接近
するまで徐々に重みが減少される。その時点で、乗算演算の結果は影響を受けるルールの
出力をゼロにする。
In one embodiment of the system, the flow restriction indicator may be derived to avoid treating other potential detection conditions. For example, awake breaths can be flat or M-shaped in shape, thus representing a flow restriction based on a decision using the shape index, but since breaths actually extend inspiratory time, It may not represent the actual flow restriction in the patient. Thus, a flow restriction index may be derived to not treat such breaths as restricted flow. One way of performing such a derivation is to modify the fuzzy output of the fuzzy rules from Tables A, B, C and D to adjust the combination using the breath duty cycle index TTR with the function shown in FIG. It is to be. In essence, the fuzzy outputs resulting from rules based on a combination of duty cycle indicators TTR (eg, the rules in Tables B and D) are multiplied by the output of the function of FIG. 12 before defuzzification. Thus, if the permeability is less than or equal to about 1, the result of each particular rule cannot be changed. With an increase in the permeability index VR, which indicates an increased likelihood of awakening, the output of the rules in Tables B and D is:
In accordance with the function example of FIG. 12 and by a multiplication operation, the weight is gradually reduced until the air permeability index VR approaches 1.5. At that point, the result of the multiplication operation causes the output of the affected rule to be zero.

上記の構成単位(たとえば、形状指数と、ファジーメンバーシップ関数および変数と、
ファジールールなど)の基礎に基づいて、流れ制限検出システムにおける流れ制限指標F
FLの実施形態の計算は、以下の典型的なステップを用いてさらに要約可能である。
The above building blocks (for example, the shape index, fuzzy membership functions and variables,
Flow restriction index F in the flow restriction detection system on the basis of fuzzy rules).
The calculations of the FL embodiment can be further summarized using the following exemplary steps.

1.息は、流れ信号から吸気波形および呼気波形を表すデータを識別し抽出するために
典型的な方法では患者流れ信号からフレーム化されることがある。
2.吸気波形は、場合によっては、特定のM形状を考慮するトリミング法を使用して、
任意の前方ポーズを取り除かれることがある。このような方法は本明細書中のセクション
Fに記載されている。
3.M形状決定およびファジーチェアネス決定は、セクションBに示されている典型的
な計算に基づいて行われることがある。
4.増強M形状は、場合によっては、M形状の形状指数とチェア形状指数(たとえば、
ファジーチェアネス)とのファジー論理和として計算されることがある。
5.フィルタ処理されたシングル息平坦化(SBF)形状指数はセクションAに示され
た典型的な計算に基づいて決定されることがある。
6.通気率(VR)およびT−on−Ttot比率(TTR)はセクションGに示さ
れた典型的な計算に基づいて決定されることがある。
7.SBF、VR、TTRおよび増強M形状は、上述された典型的なメンバーシップ関
数のように変数にファジー化されることがある。
8.ファジールールはその後に、上述されているように表A、B、Cおよび/またはD
の行列に従って適用されることがある。
9.息負荷サイクル指標TTRを使用する表BおよびDからのファジールールは、場合
によっては、図12に関して上述された「制限覚醒息」関数によって修正されることがあ
る。
10.各ファジールール行列は、別々に上述されているように、収集され、逆ファジー
化される。
11.この結果、以下のとおりの流れ制限指標FFLを生じさせるためにすべてファジ
ー論理和がとられたファジー出力が得られる。
FFL=ファジー論理和(SBF−VR,SBF−TTR,M−shape−VR,M
−shape−TTR)
式中、SBF−VRは表Aのルールに基づく逆ファジー化結果であり、
SBF−TTRは表Bのルールに基づく逆ファジー化結果であり、
M−shape−VRは表Cのルールに基づく逆ファジー化結果であり、
M−shape−TTRは表Dのルールに基づく逆ファジー化結果である。
12.次に、ファジー持続的平坦化指標(FPF)が、場合によっては、計算され、以
下の式によって流れ制限指標FFLとのファジー論理和がとられることがある。指標FP
Fの典型的な計算は本明細書中のセクションCに記載されている。FFL指標の調整は以
下の式によって行うことが可能である。
FFL=ファジー論理和(FFL,FPF)
13.FFLは今度は、たとえば、本明細書中のセクションDに記載された計算を利用
して、息フレーム化(たとえば、吸気または呼気波形の検出)が誤っている可能性がある
という程度に応じて修正される。得られる不正確な息フレーム化係数は以下の式を用いて
FFLが乗じられることがある。
FFL=FFL×不良息フレーム化係数
14.この最終的なFFL値は、場合によっては、たとえば、3のような長さのリング
バッファ内で使用されることがあり、最終的に圧力セッティングアルゴリズムによって使
用されるFFLの値は、バッファの最新のFFL値の移動平均に基づいていてもよい。こ
の演算の適当な式は以下の式でもよい。

Figure 2020036949
1. Breath may be framed from the patient flow signal in a typical manner to identify and extract data representing inspiratory and expiratory waveforms from the flow signal.
2. The inspiratory waveform may optionally be trimmed using a particular M-shape,
Any forward pose may be removed. Such a method is described in Section F herein.
3. The M shape determination and the fuzzy chairness determination may be made based on the typical calculations shown in Section B.
4. The augmented M-shape may, in some cases, be a shape index of the M-shape and a chair shape index (eg,
Fuzzy chairness).
5. The filtered single breath flattening (SBF) shape index may be determined based on the typical calculations shown in Section A.
6. Permeability (VR) and T i -on-T tot ratio (TTR) may be determined based on the typical calculations shown in Section G.
7. The SBF, VR, TTR and augmented M-shape may be fuzzified into variables like the typical membership function described above.
8. The fuzzy rules then follow Tables A, B, C and / or D as described above.
May be applied according to the matrix
9. The fuzzy rules from Tables B and D that use the breath duty cycle index TTR may be modified in some cases by the "restricted awake breath" function described above with respect to FIG.
10. Each fuzzy rule matrix is collected and de-fuzzified, as described separately above.
11. This results in a fuzzy output that is all fuzzy-ORed to produce the flow restriction index FFL as described below.
FFL = fuzzy OR (SBF-VR, SBF-TTR, M-shape-VR, M
-Shape-TTR)
Where SBF-VR is the inverse fuzzification result based on the rules in Table A,
SBF-TTR is the result of reverse fuzzification based on the rules in Table B,
M-shape-VR is an inverse fuzzification result based on the rules in Table C,
M-shape-TTR is the result of reverse fuzzification based on the rules in Table D.
12. Next, a fuzzy persistent flattening index (FPF) may be calculated and possibly fuzzy ORed with the flow restriction index FFL according to the following equation: Index FP
A typical calculation of F is described in Section C herein. The adjustment of the FFL index can be performed by the following equation.
FFL = Fuzzy OR (FFL, FPF)
13. The FFL may then utilize, for example, the calculations described in Section D herein to determine the degree to which breath framing (eg, detecting inspiratory or expiratory waveforms) may be incorrect. Will be modified. The resulting incorrect breath framing factor may be multiplied by FFL using the following equation:
13. FFL = FFL × bad breath framing coefficient This final FFL value may in some cases be used in a ring buffer of a length, such as 3, for example, and the final FFL value used by the pressure setting algorithm will be May be based on a moving average of the FFL values of A suitable expression for this operation may be:
Figure 2020036949

図13は、従来の平坦化指数と上記の要約のステップにより導出された流れ制限指標F
FLとの間のグラフ比較図を提供する。指数および指標は下側トレースに示された同じ流
れ信号に基づいている。下側トレースの流れ信号は、あるかなり正常な回復息が後に続く
覚醒で終わる閉塞した息の系列と、それ以上の閉塞とを含んでいる。息は、初期的に「平
坦」であり、徐々にM形状になる。上側トレースでは、従来の平坦化指数は最初に下降し
、次に上昇し、最後に回復息の間に急に下降する。中間トレースの流れ制限指標FFLは
、息の平坦化とM性形状の両方に起因して着実に上昇し、次に、流れ信号中の呼吸がより
正常化するときにゼロまで下降する。
FIG. 13 shows a conventional flattening index and a flow restriction index F derived by the steps of the above summary.
4 provides a graph comparison diagram with FL. The index and index are based on the same flow signal shown in the lower trace. The flow signal in the lower trace includes a series of obstructed breaths ending in arousal followed by some fairly normal resting breath, and more obstructions. Breath is initially "flat" and gradually becomes M-shaped. In the upper trace, the conventional flattening index falls first, then rises, and finally falls sharply during a recovery breath. The middle trace flow restriction index FFL rises steadily due to both breath flattening and M-shaped, and then falls to zero when breathing in the flow signal becomes more normal.

流れ制限指標は圧力治療機器の制御のもとで実施されることもある。このような一実施
形態では、指標は以下のいずれか1つ以上を用いて実施されることがある。
The flow restriction indicator may be implemented under the control of a pressure therapy device. In one such embodiment, the indicator may be implemented using one or more of the following:

1.流れ発生器(FG)で流速を測定する。
2.FGで圧力を測定する。
3.ステップ1の流速を使用してFGとマスクとの間の圧力低下を計算する。
4.FGにおける圧力からステップ3で計算された圧力低下を差し引いた圧力としてマ
スクでの圧力を計算する。
5.マスクにおける圧力を使用して、マスク内の通気口を通る流れ(時に意図的な漏れ
と呼ばれる)を計算する。
6.患者流れ(呼吸流れ)と意図的でない(マスクまたは口)漏れを加えた合計を生じ
させるため、FGで測定された流れから通気口流れを減算する。
7.DC(意図的でない漏れ)成分を抽出するためステップ6からの信号をフィルタ処
理する。
8.患者流れ(呼吸流れ)を生じさせるため、直前のステップで計算されたDC成分を
ステップ6において計算された流れから差し引く。
9.たとえば、本明細書中のセクションHにおいて示された方法によって、不必要な高
周波を除去するために患者流れを軽くフィルタ処理する。
10.通常の方法で患者流れを使用して息をフレーム化する。
11.たとえば、本明細書中のセクションFに示された方法によって、任意の前方ポー
ズが吸気の前方から切り取られる。
12.完全な息(吸気+呼気)がフレーム化されると、以下の特徴を計算する。
a.息に先行する任意の無呼吸の長さ。
b.吸気いびき指数(たとえば、現在解析されている吸気の間のいびき信号の平均)。
c.たとえば、本明細書中のセクションAに示されている方法による)現在解析されて
いる息に対する、フィルタ処理されたシングル息平坦化指数(SBF)の値。
d.たとえば、本明細書中のセクションBに示されている方法による、現在の吸気に対
するM形状指数の値と現在の吸気に対するファジーチェアネスの値。M形状の値およびフ
ァジーチェアネスの値は、増強M形状特徴を生じさせるためファジー論理和をとられる。
e.本明細書中のセクションGに記載された方法による、現在解析されている息に対す
る通気率(VR)の値およびT−on−Ttot比率(TTR)。
f.SBF、VR、TTRおよび増強Mを使用して詳しく上述されているようにFFL
を計算する。
g.現在解析されている呼気を使用して、バルブライク漏れ率を計算する。
h.現在解析されている呼気の最後で意図的でない漏れを測定する。
i.マスク圧力のための現在のセッティング(すなわち、EPAP)を調べる。
j.現在解析されている呼気を使用して、たとえば、本明細書中のセクションKに記載
された方法によって、正規化呼気ピーク位置NEPLを計算する。
k.直前のピーク妨害の値を調べる。
13.重み減少係数は以下の擬似コードのように計算される。セクションJは、利用さ
れることがある個別の重み減少関数の実施例について記載している。
a.deweight = 1.0
b.deweight *= FFL_function_of_Leak(leak

c.valve−like leak *= valve_like_leak_fu
nction_of_leak(leak)
d.dweight *= FFL_function_of_valve_like
_leak (valve−like leak)
e.deweight *= FFL_function_of_pressure
(EPAP)
f.deweight *= FFL_function_of_NEPL (NEP
L)
g.deweight *= FFL_function_of_Jamming (
jamming)
14.圧力上昇のため必要とされる現在の閾値(current_crit_FFL)
が次に次式を使用して計算される。
Current_crit_FFL = 1.0 − deweight * (1.
0 − crit_FFL)
15.未修正crit_FFLの標準値は0.05である。したがって、全部の重み減
少が適用された後に、deweight=1.0であるならば、current_cri
t_FFL=0.05である。代替的に、deweight=0.0であるならば、cu
rrent_crit_FFL=1.0である。
16.FFLと関連付けられた圧力上昇の値(FFL「モジュール」)は、今度は、計
算可能であり、「予め定める」ことが可能である。
a.dp = 1.0 * (FFL − current_crit_FFL)
b.if (dp > 0.0) then

max_dp = (EPAP−range−max − EPAP)
if (dp > max_dp) then dp = max_dp
if (dp > 0.0) then FFL_prescriptio
n += dp

else
FFL_prescription = decay (FFL_prescr
iption,Ti+Te,20)
最後のステップは、息の時間に亘って、好ましくは約20分の時定数を用いて、圧力を
指数関数的に単純に減衰させるだけである。
17.今度は、いびきによる圧力上昇が計算され、「予め定められる」ことがあり、本
明細書中のセクションJに示されているように個別の重み減少関数を利用することがある

a.Current_crit_snore = Snore_function_o
f_Pressure (EPAP)
b.Insp_snore *= Snore_function_of_VR(VR

c.if (Insp_snore > Current_crit_snore)
then

dp = 1.5 * (Insp_snore − Current_c
rit_snore)
max_dp1 = ttot * 0.2
if (dp > max_dp1) then dp = max_dp

max_dp2 = (EPAP_range_max − EPAP)
if (dp > max_dp2) then dp = max_dp

if (dp > 0.0) then snore_prescript
ion += dp

else snore_prescription = decay (sno
re_prescription,Ti+Te,20)
18.今度は、無呼吸に起因する圧力上昇が計算されることがある。
if ((apnoea_airway_closed && (apnoea_d
uration > 10)) then

Head_room = (Max_Pressure_Apnoea − E
PAP)
if (head−room > 0.0) then

new_epap = Max_Pressure_Apnoea − h
ead_room * exp(−ExpRiseTimeApnoea * apno
ea_duration)
if (new_epap > EPAP_range_max) the

new_epap = EPAP_range_max
apnoea_prescription += (new−epap−E
PAP)


else apnoea_prescription = decay (ap
noea_prescription,Ti+Te,20)
19.新EPAPセッティングがその後に計算されることがある。
a.EPAP = EPAP_range_min + apnoea_prescr
iption + snore_prescription + FFL_prescr
iption
b.新EPAPセッティングはその後に、マスク圧力が毎秒1.0cmHOの最大ス
ルーレートで新EPAP値に接近するようにFG圧力を上昇させることにより達成される
ことがある。同様に、治療圧力は好ましくは患者が吸気中である間に限り上昇させられる
1. The flow rate is measured with a flow generator (FG).
2. Measure pressure with FG.
3. Calculate the pressure drop between the FG and the mask using the flow rate of step 1.
4. The pressure at the mask is calculated as the pressure obtained by subtracting the pressure drop calculated in step 3 from the pressure at the FG.
5. The pressure at the mask is used to calculate the flow through the vent in the mask (sometimes called intentional leak).
6. Subtract the vent flow from the FG measured flow to produce the sum of the patient flow (respiratory flow) and the unintentional (mask or mouth) leak.
7. Filter the signal from step 6 to extract the DC (unintentional leakage) component.
8. The DC component calculated in the previous step is subtracted from the flow calculated in step 6 to produce patient flow (respiratory flow).
9. For example, the method presented in Section H herein lightly filters the patient flow to remove unwanted high frequencies.
10. Frame the breath using patient flow in the usual way.
11. For example, any of the forward poses may be clipped from the front of the inspiration by the method set forth in Section F herein.
12. Once the complete breath (inspiration + expiration) is framed, calculate the following features.
a. The length of any apnea preceding the breath.
b. Inhalation snoring index (eg, the average of the snoring signal during the current inspiration being analyzed).
c. A filtered single breath flattening index (SBF) value for the currently analyzed breath (eg, according to the method set forth in Section A herein).
d. For example, the value of the M-shape index for the current inspiration and the value of the fuzzy chairness for the current inspiration, according to the method set forth in Section B herein. The M-shape values and the fuzzy chairness values are fuzzy-or'd to produce enhanced M-shape features.
e. Permeability (VR) values and T i -on-T tot ratios (TTR) for breaths currently being analyzed, according to the methods described in Section G herein.
f. FFL as described in detail above using SBF, VR, TTR and enhancement M
Is calculated.
g. Calculate the valve-like leak rate using the currently analyzed exhalation.
h. Measure unintentional leaks at the end of the exhalation currently being analyzed.
i. Check the current setting (ie, EPAP) for the mask pressure.
j. The exhaled breath currently being analyzed is used to calculate a normalized expiratory peak position NEPL, for example, by the method described in Section K herein.
k. Check the value of the last peak disturbance.
13. The weight reduction coefficient is calculated as in the following pseudo code. Section J describes examples of individual weight reduction functions that may be used.
a. deweight = 1.0
b. deweight * = FFL_function_of_Leak (leak
)
c. valve-like leak * = valve_like_leak_fu
nction_of_leak (leak)
d. dweight * = FFL_function_of_valve_like
_Leak (valve-like leak)
e. deweight * = FFL_function_of_pressure
(EPAP)
f. deweight * = FFL_function_of_NEPL (NEP
L)
g. deweight * = FFL_function_of_Jaming (
jamming)
14. Current threshold value required for pressure increase (current_crit_FFL)
Is then calculated using the following equation:
Current_crit_FFL = 1.0−deweight * (1.
0-crit_FFL)
15. The standard value of unmodified crit_FFL is 0.05. Therefore, if deweight = 1.0 after all weight reductions have been applied, current_cri
t_FFL = 0.05. Alternatively, if deweight = 0.0, cu
rent_crit_FFL = 1.0.
16. The value of the pressure rise associated with the FFL (FFL “module”) can now be calculated and “predetermined”.
a. dp = 1.0 * (FFL-current_crit_FFL)
b. if (dp> 0.0) then

max_dp = (EPAP-range-max-EPAP)
if (dp> max_dp) then dp = max_dp
if (dp> 0.0) then FFL_prescriptio
n + = dp

else
FFL_prescription = decay (FFL_prescr
option, Ti + Te, 20)
The last step simply decays the pressure exponentially over the time of breath, preferably with a time constant of about 20 minutes.
17. This time, the pressure rise due to snoring is calculated, may be "predetermined", and may utilize a separate weight reduction function as shown in Section J herein.
a. Current_crit_snore = Snore_function_o
f_Pressure (EPAP)
b. Insp_snore * = Snore_function_of_VR (VR
)
c. if (Insp_snore> Current_crit_snore)
then

dp = 1.5 * (Insp_snore−Current_c
rit_snore)
max_dp1 = ttot * 0.2
if (dp> max_dp1) then dp = max_dp
1
max_dp2 = (ETAP_range_max−ETAP)
if (dp> max_dp2) then dp = max_dp
2
if (dp> 0.0) then-snore_prescript
ion + = dp

else snow_prescription = decay (sno
re_prescription, Ti + Te, 20)
18. This time, the pressure rise due to apnea may be calculated.
if ((apnoea_airway_closed && (apnoea_d
uration> 10)) then

Head_room = (Max_Pressure_Apnoea−E
PAP)
if (head-room> 0.0) then

new_epap = Max_Pressure_Apneaea-h
ead_room * exp (-ExpRiseTimeApnoea * apno
ea_duration)
if (new_eap> EPAP_range_max) the
n
new_epap = EPAP_range_max
apnea_prescription + = (new-eapp-E
PAP)


else appnoea_prescription = decay (ap
noea_prescription, Ti + Te, 20)
19. New EPAP settings may be calculated thereafter.
a. EPAP = EPAP_range_min + apnea_prescr
option + snore_prescription + FFL_prescr
option
b. New EPAP settings are subsequently sometimes be achieved by increasing the FG pressure so that the mask pressure approaches the new EPAP value at the maximum slew rate per 1.0cmH 2 O. Similarly, the treatment pressure is preferably increased only while the patient is inhaling.

本技術のさらに別の実施形態では、流れ制限指標FFLは、場合によっては、呼吸努力
関連覚醒(RERA)検出器の一部として実施されることがある。1999年にAASM
タスクフォースは、RERAを次のとおり定義した。
「睡眠からの覚醒をもたらす増大する呼吸努力によって特徴付けられるが、無呼吸また
は呼吸低下の規準を満たさない息の系列。これらの事象は以下の規準の両方を満たすこと
が必要である。
1.より小さい負のレベルへの突然の圧力の変化および覚醒によって終わる、徐々によ
り大きい負になる食道内圧のパターン。
2.事象は10秒以上持続する。」
In yet another embodiment of the present technology, the flow restriction indicator FFL may be implemented, as the case may be, as part of a respiratory effort related arousal (RERA) detector. AASM in 1999
The Task Force defined RERA as follows:
"A series of breaths characterized by increasing respiratory effort leading to arousal from sleep but not meeting the criteria for apnea or hypopnea. These events require that both of the following criteria be met:
1. A pattern of progressively more negative esophageal pressure, ending with a sudden pressure change to a smaller negative level and arousal.
2. The event lasts more than 10 seconds. "

2000年に、ニューヨーク大学薬学部で行われ、Sleep,vol.23,No.
6,p/763−771に発表された研究「Non−Invasive Detecti
on of Respiratory Effort−Related Arousal
s(RERAs)by a Nasal Cannula/Pressure Tran
sducer System」は、鼻腔カニューレ/圧力トランスデューサシステムがR
ERAの検出に適切であり、かつ、信頼できることを実証した。
In 2000, it was held at New York University School of Pharmacy and was published in Sleep, vol. 23, no.
6, p / 763-771, "Non-Invasive Detective."
on of Respiratory Effort-Related Arousal
s (RERAs) by a Nasal Cannula / Pressure Tran
sducer System "is a nasal cannula / pressure transducer system with an R
Proven and reliable for the detection of ERA.

本明細書中に記載されている技術を利用することにより、RERA検出器は、流れ発生
器から得られた現実の流れ信号に基づくことがある。たとえば、上述されたいずれかの方
法による流れ制限指標は流れ信号に基づいて決定されることがある。覚醒の指標は、した
がって、流れ制限指標の関数および通気の増加の指標のさらなる関数として導出されるこ
とがある。
By utilizing the techniques described herein, the RERA detector may be based on the actual flow signal obtained from the flow generator. For example, a flow restriction indicator according to any of the methods described above may be determined based on the flow signal. The arousal index may therefore be derived as a further function of the flow restriction index function and the ventilation increase index.

よって、一実施形態では、RERA検出器は以下の方法に基づくことがある。
直前の流れ制限があり(たとえば、FFLが0より大(FFL>0)である)、
通気ステップ変更が後に続くならば(たとえば、大息)、RERAが検出される。
Thus, in one embodiment, the RERA detector may be based on the following method.
There is a previous flow restriction (eg, FFL is greater than 0 (FFL>0));
If the ventilation step change follows (eg, breath), RERA is detected.

好ましくは、指標は、実験データに基づく閾値の調整が行われ得るように連続変数とし
て実施される。これは、情報の損失を生じさせる各入力パラメータに関するブール閾値の
代案であることがある)。下記のアルゴリズムが使用され得る。
Preferably, the indicator is implemented as a continuous variable so that a threshold adjustment based on experimental data can be made. This may be an alternative to a Boolean threshold for each input parameter that causes information loss). The following algorithm can be used.

1.ローリングバッファ中の3個の最新のFFL値を追跡する。
2.3個の最新の通気率を追跡する(VRは平均1回呼吸量対現在の3分間通気の比率
である)。
3.3個の最新FFL値を合計し、結果を範囲[0.0:1.0]に制限する。
4.2個の最新VR差を計算する(すなわち、VR−VRn−1およびVR−VR
n−2)。
5.ステップ4の最大値を取得し、同時にこの最大値をゼロ以上の値に制限する。
6.RERA結果を生じさせるためステップ3の結果にステップ5の結果を乗算する。
7.ステップ6の結果はこの結果の平方根をとることにより正規化されることがある。
8.ステップ7の結果が閾値を上回るならば、RERAが記録されるような閾値が設定
されることがある。
9.RERAとして記録された息の間に閾値より低いRERAスコアを有する(複数個
の)息が存在する。
10.UARSの極端な場合には覚醒と覚醒との間に3個の検出可能な息しか存在しな
いので、バッファサイズは3として選択される。
1. Keep track of the three most recent FFL values in the rolling buffer.
2. Track the three most recent ventilation rates (VR is the ratio of average tidal volume to current 3 minute ventilation).
3. Sum the last three FFL values and limit the result to the range [0.0: 1.0].
4.2 pieces of computing the latest VR difference (i.e., VR n -VR n-1 and VR n -VR
n-2 ).
5. Obtain the maximum value of step 4 and at the same time limit this maximum value to a value greater than or equal to zero.
6. Multiply the result of step 3 by the result of step 5 to produce the RERA result.
7. The result of step 6 may be normalized by taking the square root of this result.
8. If the result of step 7 is above the threshold, a threshold may be set such that RERA is recorded.
9. There are breath (s) with an RERA score below the threshold between breaths recorded as RERA.
10. In the extreme case of UARS, the buffer size is chosen as 3 since there are only three detectable breaths between awakenings.

図14に示されるように、下側信号は本方法に基づく連続的なRERA検出器指標を表
現している。下側トレースは、流れ信号を表す上側トレースの覚醒に基づく呼吸努力関連
覚醒の検出を示している。
As shown in FIG. 14, the lower signal represents a continuous RERA detector index according to the method. The lower trace shows the detection of respiratory effort-related arousals based on the awakeness of the upper trace representing the flow signal.

RERA検出器は呼吸妨害指数の一部としてさらに実施されることがある。RERA検
出器は診断モードにおいて次式によってRDI(呼吸妨害指数を計算するためさらに使用
されることがある。
RDI=RERAs+無呼吸+1時間当たりの呼吸低下
The RERA detector may be further implemented as part of the respiratory distress index. The RERA detector may be further used in the diagnostic mode to calculate the RDI (Respiratory Disturbance Index) according to the following equation:
RDI = RERAs + apnea + hypopnea per hour

代替的に、RERAsは、治療の有効性の兆候として治療機器によって報告されること
がある。最終的に、本明細書中に記載されているRERA指数は、治療アルゴリズムへの
入力として使用されることがある。たとえば、RERA指数は、1時間当たりのようなあ
る種の時間フレームに亘って決定されることがあり、その結果は圧力を上昇させる流れ制
限指数の閾値(または利得)を設定するために「外側ループコントローラ」において使用
されることがある。外側ループコントローラの実施例は、ResMed株式会社に譲渡さ
れ、参照により開示内容が本明細書に組み込まれたWO2005/051470(PCT
/AU2004/001652)に記載されている。
Alternatively, RERAs may be reported by the treatment device as an indication of the effectiveness of the treatment. Finally, the RERA index described herein may be used as an input to a treatment algorithm. For example, the RERA index may be determined over some time frame, such as per hour, and the result may be "outside" to set the threshold (or gain) of the flow restriction index to increase pressure. Loop controller ". An example of an outer loop controller is assigned to ResMed, Inc. and is described in WO 2005/051470 (PCT), the disclosure of which is incorporated herein by reference.
/ AU2004 / 001652).

ピーク呼気流れ対平均呼気流れの比率は、睡眠−目覚め−覚醒検出の別のタイプの指数
として使用されることがある。ピーク呼気流れ対平均呼気流れの比率は、睡眠−目覚め/
覚醒検出の一部でもよい。図15は、目覚め標準を二つの睡眠データセットと比較するヒ
ストグラムを含む。目覚め息は、「平坦化」する傾向があり、すなわち、ピークは値に関
して平均により接近する。0.5のような閾値を比率と比較することにより、RERAが
検出されると考えられることがある。
The ratio of peak expiratory flow to average expiratory flow may be used as another type of index for sleep-wake-wake detection. The ratio of peak expiratory flow to average expiratory flow is: sleep-wake /
It may be a part of awakening detection. FIG. 15 includes a histogram comparing the wake-up standard to the two sleep data sets. Awakening tends to "flatten", i.e., the peaks are closer to the mean in value. By comparing a threshold, such as 0.5, with the ratio, it may be considered that RERA is detected.

セクションA − シングル息平坦化
シングル息平坦化指数の一実施形態は以下のとおり次の方法によって計算されることが
ある。
Section A-Single Breath Flattening One embodiment of the single breath flattening index may be calculated by the following method as follows.

1.息をフレーム化する。
2.息の吸気部分を抽出する。
3.必要に応じて任意の後方ポーズまたは前方ポーズを切り取る。
4.N点(通常はN=65)の標準的な格子の上で結果として得られる吸気を補間する

5.息面積がユニティベース長で1に正規化されるように係数によって点yの値を除算
する。
6.点のミドルハーフの1からの差のrms値を計算する。
1. Frame your breath.
2. Extract the inspired part of the breath.
3. Cut out any backward or forward poses as needed.
4. Interpolate the resulting inspiration on a standard grid of N points (typically N = 65).
5. Divide the value of point y by a factor such that the breath area is normalized to 1 by the unity base length.
6. Compute the rms value of the difference of the point's middle half from one.

平坦化を計算するため使用される流れ信号は(特に)「患者流れ」と呼ばれることがあ
る。この流れ信号は、「10Hz」フィルタのようなフィルタによる未加工流れ信号のフ
ィルタ処理の結果である可能性があるが、フィルタタイプは変化してもよい。フィルタは
、好ましくは、乱流およびいびきによって引き起こされるような不要な信号内容を低減す
る。フィルタは心臓性内容を僅かに減衰させることもある。フィルタは、一方でゼロ交差
点の正確な検出と他方で不要な信号の拒絶との間のトレードオフである。たとえば、フィ
ルタがすべての心臓振動を拒絶するためより積極的にされるならば、息検出は不正確にさ
れる可能性がある。しかし、息検出が完了すると、さらなるフィルタ処理が必要に応じて
行われることがある。
The flow signal used to calculate flattening may be referred to (among others) as "patient flow". This flow signal may be the result of filtering the raw flow signal with a filter such as a "10 Hz" filter, but the filter type may vary. The filter preferably reduces unwanted signal content such as that caused by turbulence and snoring. Filters may slightly attenuate cardiac content. Filters are a trade-off between accurate detection of zero crossings on the one hand and rejection of unwanted signals on the other hand. For example, if the filter is made more aggressive to reject all cardiac oscillations, breath detection may be incorrect. However, upon completion of breath detection, further filtering may be performed as needed.

場合によっては、フィルタ処理されたシングル息平坦化は以下のとおり決定されること
がある。
In some cases, the filtered single breath flattening may be determined as follows.

1.未加工流れが患者流れを与えるように通常の方式でフィルタ処理される。
2.患者流れが従来通り息をフレーム化するため使用される。
3.患者流れが不要な信号成分をさらに減衰させるFIRフィルタへ連続的に供給され
る。
4.FIRフィルタは周波数に関して一定の位相遅延を有するので、単にフィルタの遅
延を考慮することによって平坦化計算のため必要とされる点を選ぶことが可能である。
5.平坦化を通常の方式で計算する。
1. The raw stream is filtered in a conventional manner to provide a patient stream.
2. Patient flow is conventionally used to frame the breath.
3. Patient flow is continuously provided to an FIR filter that further attenuates unwanted signal components.
4. Since FIR filters have a constant phase delay with respect to frequency, it is possible to choose the points needed for the flattening calculation simply by considering the filter delay.
5. The flattening is calculated in the usual way.

図16は、通常の平坦化の計算が(この場合に)低周波いびきによる悪影響を受けてい
る可能性がある閉塞性息の系列を記録する2個の重ね合わされた流れ信号を示している。
一方の信号は、いびきが明らかに認められないようにフィルタ処理される(そして、遅延
補償される)。フィルタ処理された信号は、いびきが明らかに認められる別の信号に基づ
く計算と比較して、信号息に基づいて計算された平坦化の適切に低い値を与える。
FIG. 16 shows two superimposed flow signals recording a sequence of obstructive breaths where the normal flattening calculation (in this case) may have been adversely affected by low frequency snoring.
One signal is filtered (and delay compensated) such that snoring is clearly not noticeable. The filtered signal gives a reasonably low value of the flattening calculated based on the signal breath compared to a calculation based on another signal where snoring is clearly noticed.

図16の図示された信号では、最後の息は、(フィルタ処理されていない信号に基づく
)0.21、および、(フィルタ処理された信号に基づく)0.13のように計算された
従来の平坦化値を有する。後者の値は要求された圧力上昇を示しているが、前者は圧力上
昇を表していない。このようなフィルタ処理の代替案として、従来の5息点に関する平均
化もまたこのフィルタ処理された結果を、著しい応答遅延を犠牲にして、達成することが
ある。
In the illustrated signal of FIG. 16, the last breath was calculated as 0.21 (based on the unfiltered signal) and 0.13 (based on the filtered signal) in the conventional signal. It has a flattening value. The latter value indicates the required pressure increase, while the former does not. As an alternative to such filtering, conventional five breath point averaging may also achieve this filtered result at the expense of significant response delay.

使用される典型的な(そして、計算集約的でない)フィルタは、ボックスカーFIRフ
ィルタである。長さ12のボックスカーフィルタは、50Hzのサンプリング周波数にお
いて図17に示された応答を有する。各吸気のミドルハーフの信号に対しそもそも関心が
あるならば、フィルタのインパルス応答は重要でない。
A typical (and not computationally intensive) filter used is a boxcar FIR filter. The length 12 boxcar filter has the response shown in FIG. 17 at a sampling frequency of 50 Hz. The filter's impulse response is insignificant if we are interested in the middle-half signal of each inspiration in the first place.

セクションB − M形状指数および増強M形状
M形状指数のような閉塞指標を決定する適当な方法は以下のアルゴリズムを用いて達成
されることがある。この指数は、「M」形状化息パターンの存在を検出する。このような
指数は、「u」形状化息パターンの標識であると一般に考えられることもある。閉塞指標
は、付加的な閉塞指標によって増強または修正されることもある。たとえば、本明細書中
により詳しく記載されているように、閉塞性の指数は、「M」形状指数のような第1の閉
塞指標と、「h」またはチェア形状指数のような第2の閉塞指標との関数として導出され
ることがある。
Section B-M Shape Index and Augmented M Shape A suitable method of determining an occlusion index, such as the M shape index, may be achieved using the following algorithm. This index detects the presence of an "M" shaped breath pattern. Such an index may be generally considered to be an indicator of a "u" shaped breath pattern. The occlusion indicator may be augmented or modified by additional occlusion indicators. For example, as described in more detail herein, the occlusive index is a first occlusive index, such as an "M" shape index, and a second occlusive index, such as an "h" or chair shape index. May be derived as a function of the index.

たとえば、一部の実施形態では、各吸気は、N=65のようなN点の格子の上で補間さ
れる可能性がある。本実施形態では、2つの基本関数が次のとおり計算される。
t=i/(N−1) 式中、iは0からN−1まで変化する。
B1=sin(πt)
B2=sin(3πt)
これらの基本関数は、その後に、M形状化指数のすべてのその後の計算と共に使用する
ため記憶される可能性がある。
For example, in some embodiments, each inspiration may be interpolated on a grid of N points, such as N = 65. In the present embodiment, two basic functions are calculated as follows.
t = i / (N-1) where i varies from 0 to N-1.
B1 = sin (πt)
B2 = sin (3πt)
These primitives may then be stored for use with all subsequent calculations of the M-shaping index.

各吸気はその後に抽出され、N点の格子の上で補間される。2個の係数がその後に以下
のとおり計算される。
F1=sum(B1・fs)
F2=sum(B2・fs)
式中、fsは補間された吸気点を表し、・は点乗積演算子を表す。
Each inspiration is then extracted and interpolated on a grid of N points. The two coefficients are then calculated as follows:
F1 = sum (B1 · fs)
F2 = sum (B2 · fs)
Where fs represents the interpolated intake point and • represents the dot product operator.

最終的な形状値は正規化によって次のとおり得られる。

Figure 2020036949
The final shape values are obtained by normalization as follows:
Figure 2020036949

この形状係数はその後にゼロ(純粋に正弦波)と1(超M形状化)との間で変化するよ
うに制限される。図18は基本ベクトルB1およびB2としての役目を果たす適当な関数
をプロットしている。
This shape factor is then constrained to vary between zero (pure sine wave) and 1 (super-M shaping). FIG. 18 plots the appropriate functions that serve as the base vectors B1 and B2.

典型的なM形状化息の流れ信号は図19のグラフにプロットされている。上記の方法に
基づいて、プロットされた息の計算は以下のとおりである。
F1=4.6082
F2=2.6538
形状指数=0.50
典型的な非流れ制限息は約0.2に過ぎないM形状指数を有する可能性がある。
A typical M-shaped breath flow signal is plotted in the graph of FIG. Based on the above method, the calculation of the plotted breath is as follows.
F1 = 4.6082
F2 = 2.6538
Shape index = 0.50
A typical non-flow-limiting breath may have an M-shape index of only about 0.2.

上述されているように、M形状息はシンプルチェア形状化によって増強されることがあ
る。このことは、増強された形状を生成する流れ制限を有する流れ信号をプロットする図
20に示されている。図20に示された流れ制限吸気(t=0からほぼt=2秒まで)は
、典型的な「チェア」形状を有する。このような吸気は、2つの特徴、すなわち、1)ピ
ーク吸気流れ対平均吸気流れの高い比率、および、2)0(図20に示されているように
左側が背部のチェア)または1(図示されていない右側が背部のチェア)のいずれかに近
い正規化ピーク位置によって特徴付けられることがある。一実施形態では、これらの指数
は以下のとおり計算され得る。
正規化吸気ピーク位置(NormPeakLoc):

Figure 2020036949
As described above, M-shaped breaths may be enhanced by simple chair shaping. This is illustrated in FIG. 20, which plots a flow signal with a flow restriction that produces an enhanced shape. The flow-limited intake shown in FIG. 20 (from t = 0 to approximately t = 2 seconds) has a typical “chair” shape. Such inspiration is characterized by two features: 1) a high ratio of peak inspiratory flow to average inspiratory flow, and 2) 0 (chair with left back as shown in FIG. 20) or 1 (illustrated). The right side may be characterized by a normalized peak position near one of the back chairs. In one embodiment, these indices may be calculated as follows.
Normalized intake peak position (Norm PeakLoc):
Figure 2020036949

式中、
は吸気開始の時点であり、
endは吸気終了の時点であり、
peakはピーク吸気流速の時点である。
ピーク吸気流れ対平均吸気流れの比率(RPMIF):
RPMIF=Qpeak/Q’
式中、
peakは吸気中の最大流速であり、
Q’は吸気の間の平均流速である。
Where:
t 0 is the time of the start of intake,
t end is the end of inspiration,
tpeak is the time of the peak inspiratory flow rate.
Ratio of peak intake flow to average intake flow (RPMIF):
RPMIF = Q peak / Q '
Where:
Q peak is the maximum flow rate during inspiration,
Q 'is the average flow rate during inspiration.

安眠中に、普通の吸気は、およそ0.5の正規化ピーク位置と、1.35のピーク吸気
流れ対平均吸気流れの比率とを有する。「チェアネス」を測定するため、ファジー化され
たこれらの特徴が図21および22のグラフに基づいて利用される。上記式の結果がそれ
ぞれのグラフの数学関数に適用される。
During sleep, normal inspiration has a normalized peak position of approximately 0.5 and a peak to average inspiratory flow ratio of 1.35. These fuzzified features are used to measure “chairness” based on the graphs of FIGS. 21 and 22. The result of the above equation is applied to the mathematical function of each graph.

これらのファジー変数が一旦計算されると、最終的なファジーチェアネス指数はファジ
ーとして計算され、その結果は以下のとおりである。
ファジーチェアネス=ファジー論理積(ファジーピーク対平均,ファジーピーク位置)
Once these fuzzy variables have been calculated, the final fuzzy chairness index is calculated as fuzzy, and the results are as follows:
Fuzzy chairness = Fuzzy logical AND (Fuzzy peak vs. average, Fuzzy peak position)

この決定に基づいて、図20の吸気は0.82のファジーチェアネスを有する。ファジ
ーチェアネス特徴のスケーリングは、ファジーチェアネス特徴が結合形状指数のためM形
状特徴と直接的にファジー論理和可能であるようなスケーリングである。およそ0.3よ
り高いファジーチェアネスは流れ制限を意味する。ファジーチェアネスは、日本語では、
「吸気ピーク対吸気平均の比率が高く、かつ、ピーク吸気流れ位置が吸気の開始または終
了に近いならば、吸気はチェア形状化される。」のように記載される。図23には、SB
F指数がほぼ0.2未満であるように吸気形状が初期に平坦である典型的な流れ系列が示
されている。しかし、形状は、SBF指数(SB平坦化)がおよそ0.2より高く、しか
し、ファジーチェアネスまたはチェア形状指数がおよそ0.3より高くなる程度に、チェ
ア形状化を変える。
Based on this determination, the intake of FIG. 20 has a fuzzy chairness of 0.82. The scaling of the fuzzy chairness feature is such that the fuzzy chairness feature is directly fuzzy-orable with the M-shaped feature due to the combined shape index. A fuzzy chairness higher than approximately 0.3 means a flow restriction. Fuzzy chairness, in Japanese,
It is described as "If the ratio of inspiratory peak to inspiratory average is high and the peak inspiratory flow position is near the beginning or end of inspiratory, the inspiratory is chair shaped." FIG.
A typical flow sequence is shown where the intake shape is initially flat such that the F-index is less than approximately 0.2. However, the shape changes the chair shape to the extent that the SBF index (SB flattening) is higher than approximately 0.2, but the fuzzy chairness or chair shape index is higher than approximately 0.3.

セクションC − 持続的平坦化
概要が上述された流れ制限指標FFLの実施例は、適時性のある形式で高感度および高
特異性の両方を伴って流れ制限に反応するように設計されているが、上気道抵抗の増加に
起因して覚醒を妨げることができない場合がある。増加した呼吸努力がt=420におけ
る睡眠からの覚醒(上側パネルの大息)で終わる、上気道抵抗に見舞われている患者の図
24に示されたトレースを検討する。図24の下側パネルはシングル息平坦化指数を示し
ている。
Section C-Continuous Flattening The embodiment of the flow restriction indicator FFL outlined above is designed to respond to flow restriction with both high sensitivity and high specificity in a timely manner. In some cases, arousal cannot be prevented due to an increase in upper airway resistance. Consider the trace shown in FIG. 24 of a patient experiencing upper airway resistance, where the increased respiratory effort ends at waking from sleep at t = 420 (upper panel breath). The lower panel of FIG. 24 shows the single breath flattening index.

図25は、FFL流れ制限指標が本系列において圧力の上昇をもたらさなかった理由を
示している。患者は、全息時間(たとえば、およそ1のTTR)の関数として自分の吸気
時間を延ばすことなく、自分の1回呼吸量(たとえば、およそ1のVR)を維持している
。したがって、低い値を達成するシングル息平坦化指数にもかかわらず、FFL流れ制限
指標は圧力を適切に上昇させるために必要なレベルに達しない。
FIG. 25 shows why the FFL flow restriction index did not result in a pressure increase in this series. Patients maintain their tidal volume (eg, about 1 VR) without extending their inspiratory time as a function of total breath time (eg, about 1 TTR). Thus, despite the single breath flattening index achieving a low value, the FFL flow restriction index does not reach the level needed to properly increase the pressure.

この状況に対処するため、システムは、場合によっては、別の閉塞指標を導入すること
がある。たとえば、第1の閉塞指標は、平坦化指数のような第2の閉塞指標をフィルタ処
理することにより導出されることがある。これは、装置に、過去の閉塞に関連したある種
の履歴的な値を与える可能性がある。場合によっては、履歴値は、履歴またはフィルタ処
理された閉塞指標が連続的または持続的な過去の閉塞の標識であるように、普通の呼吸(
たとえば、非閉塞)が実現されるならば、リセットされることがある。
To address this situation, the system may introduce another occlusion indicator in some cases. For example, a first occlusion index may be derived by filtering a second occlusion index, such as a flattening index. This can give the device certain historical values related to past occlusions. In some cases, the historical value is determined by normal breathing (such as when the historical or filtered occlusion index is an indicator of a continuous or persistent past occlusion).
If (for example, non-blocking) is realized, it may be reset.

たとえば、「ファジー持続的平坦化」が実施されることがある。名前が表しているよう
に、このファジー持続的平坦化指標は、平坦化指数の一貫して低い値に原則的に応答する
。この指標はさらに、流れ制限指標FFLを妨害することなく、そして、患者を過剰に治
療することがないように、FFL流れ制限指標に関連して緩やかに応答するように実施さ
れる。したがって、システムは、好ましくは、以下の方式でシングル息平坦化指数をフィ
ルタ処理する。
For example, "fuzzy persistent flattening" may be implemented. As the name implies, this fuzzy persistent flattening index essentially responds to a consistently low value of the flattening index. The indicator is further implemented to respond slowly to the FFL flow limit indicator without interfering with the flow limit indicator FFL and without overtreating the patient. Therefore, the system preferably filters the single breath flattening index in the following manner.

単純な1次自己回帰デジタルフィルタが式、
=yn−1+G(x−yn−1
の一つとして使用可能であり、式中、Gはフィルタの利得である。5回息の長さの2倍
の速さの時定数が定められることがある。したがって、たとえば、初期的に、息は4秒の
長さであると考えられる場合、
時定数=τ=5×4/2=10
である。息は長さが4秒でない可能性があることを考慮するため、息検出アルゴリズム
が、検出された直前の5回の息の平均として決定可能である現在の呼吸率(RR、1分当
たりの呼吸回数)を取得するため使用されてもよい。このことは、
τ=5×60/2RR
として与えられる適応時定数として実施することが可能である。したがって、RRが、
一般的なRRである可能性がある毎分15回の息であるならば、時定数を計算すると従来
どおりに10になる。
A simple first order autoregressive digital filter is
Y n = y n-1 + G (x n -y n-1)
Where G is the gain of the filter. A time constant twice as fast as the length of five breaths may be defined. So, for example, if initially your breath is considered to be 4 seconds long,
Time constant = τ = 5 × 4/2 = 10
It is. To take into account that breaths may not be 4 seconds in length, the breath detection algorithm determines the current respiration rate (RR, per minute) that can be determined as the average of the last 5 breaths detected. (Respiration rate). This means
τ = 5 × 60 / 2RR
It can be implemented as an adaptive time constant given as Therefore, RR is
If there are 15 breaths per minute that could be a typical RR, the time constant is calculated to be 10 as before.

フィルタの適当な利得は単純に、
G=1/τ
によって与えられる。
The proper gain of the filter is simply
G = 1 / τ
Given by

フィルタ処理されるべき値は(フィルタ処理された)シングル息平坦化指数である。擬
似値がフィルタ処理プロセスに悪影響を与えることを防止するため、システムは、場合に
よっては、入力値の「最高点制限」を行うことがある。よって、値は、最高点制限された
平坦化(HLF)指数として以下のとおり決定されることがある。
(SBF指数>0.3)であるならば、
HLF=0.3
さもなければ、HLF=SBF指数。
The value to be filtered is the (filtered) single breath flattening index. In order to prevent spurious values from adversely affecting the filtering process, the system may, in some cases, perform a "peak limit" on the input values. Thus, the value may be determined as a peak-limited flattening (HLF) index as follows:
(SBF index> 0.3),
HLF = 0.3
Otherwise, HLF = SBF index.

フィルタの出力は、持続的平坦化指数(PF)であり、初期的に治療に影響を与えない
ように、PF=1のように任意の高い値に初期化することが可能である。
The output of the filter is a persistent flattening index (PF), which can be initialized to any high value, such as PF = 1, so as not to affect the treatment initially.

フィルタの別の特徴は、以下のとおり、PFの現在値より大きい値の入力に対する利得
と異なる利得がPFの現在値未満の入力に対し使用されることである。
HLF<PF ならば、
PF=PF+G(HLF−PF)
さもなければ、
PF=PF+3*G(HLF−PF)
この非対称性は、フィルタが任意の持続的に低い入力に向かって緩やかに低下するが、
比較的素早くリセットすることを意味している。このことは、流れ制限指標FFLより短
い時間フレームの間に一貫して低い平坦化の値だけに対して応答があるように、雑音閾値
を改善するために役立つ。
Another feature of the filter is that a gain different from the input for values greater than the current value of PF is used for inputs less than the current value of PF, as follows.
If HLF <PF,
PF = PF + G (HLF-PF)
Otherwise,
PF = PF + 3 * G (HLF-PF)
This asymmetry causes the filter to drop slowly towards any persistently low input,
This means resetting relatively quickly. This helps to improve the noise threshold so that there is a response only to low flattening values consistently during time frames shorter than the flow restriction indicator FFL.

次に、PFの値は、以下のとおり、合理的な値から外れることが防止される。
(PF>0.2) ならば、
PF=0.2
さもなければ、 PF=PF
Next, the value of PF is prevented from deviating from a reasonable value as described below.
(PF> 0.2) Then
PF = 0.2
Otherwise, PF = PF

最後に、PFは、たとえば、次式を使用することにより、ファジー変数であるファジー
持続的平坦化(FPF)にマッピングされることがある。
FPF=(PF>0.19ならば、0.0、さもなければ、(0.19−PF)/(0
.19−0.05))
図26は図24に示された息と同じ系列に対するFPFの応答を示している。
Finally, the PF may be mapped to a fuzzy variable, fuzzy persistent flattening (FPF), for example, by using the following equation:
FPF = 0.0 if (PF> 0.19), otherwise (0.19-PF) / (0
. 19-0.05))
FIG. 26 shows the response of the FPF to the same series as the breath shown in FIG.

セクションD − 不良息フレーム化
場合によっては、息検出アルゴリズムは息を不正確にフレーム化することがあり、また
は、患者の咳または飲み込みは、気道の現在状態に関する情報をほとんど提供しない息の
原因となる。選択的な経験則が、吸気時間に基づいて関連している可能性がない息の重み
を減少させるため使用されることがある。よって、導出された閉塞指標は、不正確にフレ
ーム化された息を表す息パターンが検出されるならば、調整されることがある。たとえば
、図27は、流れ制限指標(たとえば、FFL)によって乗じられる可能性がある重み減
少係数のための関数を示している。非現実的に長い(T>2.5秒)または短い(T
<0.7秒)と判定された息は徐々に重みが減少される。
Section D-Bad Breath Framing In some cases, the breath detection algorithm may frame the breath incorrectly, or a patient's cough or swallow may cause breathing that provides little information about the current state of the airway. Become. Optional heuristics may be used to reduce breath weights that may not be relevant based on inspiration time. Thus, the derived occlusion index may be adjusted if a breath pattern representing an incorrectly framed breath is detected. For example, FIG. 27 shows a function for a weight reduction factor that can be multiplied by a flow restriction indicator (eg, FFL). Unrealistically long (T i > 2.5 seconds) or short (T i
The weight of the breath determined to be <0.7 seconds) is gradually reduced.

セクションE − いびきエントロピー
従来、いびきは、閉塞性の指標であると考えることができる校正吸気いびき指数を使用
して測定されている。図28は、患者の睡眠中に捕捉された典型的ないびきの系列を示し
ている。上側パネルは、呼吸流速を表し、中央パネルは瞬時いびき(たとえば、着目中の
周波数域における音響パワーの指標)を表し、下側パネルは3個のいびき指数を表してい
る。校正吸気いびき指数(図28において「いびき指数」という名前が付けられている)
は以下のとおり計算される。
吸気は呼吸流れ信号を使用してフレーム化される。
瞬時いびき信号は現在条件(たとえば、設定圧力、タービン速度など)に起因する背景
雑音を考慮するため調整される。
いびき指数は、各吸気の間の瞬時いびき信号の平均(すなわち、おおよそ吸気毎の平均
音響パワー)として計算される。
Section E-Snoring Entropy Traditionally, snoring has been measured using a calibrated inspiratory snoring index, which can be considered an indicator of obstructiveness. FIG. 28 shows a typical sequence of snores captured during a patient's sleep. The upper panel represents respiratory flow rates, the middle panel represents instantaneous snoring (eg, an index of sound power in the frequency range of interest), and the lower panel represents three snoring indices. Calibrated intake snoring index (named "snoring index" in FIG. 28)
Is calculated as follows:
Inspiration is framed using the respiratory flow signal.
The instantaneous snore signal is adjusted to account for background noise due to current conditions (eg, set pressure, turbine speed, etc.).
The snoring index is calculated as the average of the instantaneous snoring signal during each inspiration (ie, approximately the average acoustic power per inspiration).

この技術は、測定されたいびき指数に比例してマスク圧力を上昇させることによってい
びきを治療するため使用されるとき信頼できる。しかし、この技術は、校正定数が流れ発
生器とマスクの組み合わせ毎に測定され、装置の不揮発性メモリに記憶されることを必要
とする。このような校正は時間がかかり、したがって、コスト高であり、経時変化の影響
を受けることがある。
This technique is reliable when used to treat snoring by increasing the mask pressure in proportion to the measured snoring index. However, this technique requires that calibration constants be measured for each flow generator and mask combination and stored in the device's non-volatile memory. Such calibration is time consuming and therefore costly and can be affected by aging.

Matthew Alderおよびその他の者は、PCT出願第PCT/AU2007
/000002号において、代替的な、図28ではデルタいびきという名前が付けられた
、デルタいびきが、吸気中の瞬時いびき信号の平均から呼気中の瞬時いびき信号の平均を
差し引いた差として計算されることを教示する。このデルタいびきは、本質的に、背景雑
音源が吸気と呼気との間で殆ど変化しないことを仮定する自己校正指標である。しかし、
この仮定が常に正しいということはない。
Matthew Alder and others are described in PCT Application No. PCT / AU2007.
In / 000002, an alternative, named Delta Snoring in FIG. 28, is calculated as the difference between the average of the instantaneous snoring signal during inspiration and the average of the instantaneous snoring signal during expiration. Teach that. This delta snoring is essentially a self-calibrating indicator that assumes that the background noise source changes little between inspiration and expiration. But,
This assumption is not always true.

別の代替的な方法では、吸気いびきエントロピー方法が実施される。一実施例では、こ
の閉塞性の指標は、いびきに関連した周波数域(たとえば、30から300Hz)におけ
る呼吸流れの指標をフィルタ処理することにより決定される。この周波数域でのフィルタ
処理された信号のパワーすなわちエネルギーの大きさは、その後に、パワー信号がある種
の吸気形状を表しているか、または、単にランダム雑音であるかどうかを評価するため時
間の関数として調べられる。たとえば、シャノンエントロピー関数が使用されてもよい。
エネルギー信号がランダム情報または雑音に過ぎないことを関数が示すならば、本当のい
びきが起こっていない可能性があるので、いびき指数は調整されるか、または、重みを減
少され得る。
In another alternative, an inspiratory snoring entropy method is implemented. In one embodiment, the measure of obstruction is determined by filtering the measure of respiratory flow in the frequency range associated with snoring (eg, 30 to 300 Hz). The magnitude of the power, or energy, of the filtered signal in this frequency range is then timed to evaluate whether the power signal represents some kind of inspiratory shape or is simply random noise. Checked as a function. For example, a Shannon entropy function may be used.
If the function indicates that the energy signal is nothing more than random information or noise, the snoring index may be adjusted or reduced in weight since true snoring may not have occurred.

このような方法は吸気中に瞬時いびき信号に含まれている情報を使用する。このような
指標は校正も必要としない。たとえば、閉塞指標は以下のとおり計算されることがある。
着目中の吸気に対する瞬時いびき値を含む長さnのベクトルSを組み立てる。
n<2、または、n>任意の大きい値、であるならば、中止し、ゼロを返す。
いびきベクトルの下限を減算し、1を加算する。
S=S−min(S)+1
面積Aを計算する。

Figure 2020036949
Such a method uses the information contained in the instantaneous snoring signal during inspiration. Such indicators do not require calibration. For example, the occlusion index may be calculated as follows.
Assemble a vector S of length n containing the instantaneous snoring value for the current intake.
If n <2, or n> any large value, abort and return zero.
Subtract the lower limit of the snoring vector and add 1.
S = S-min (S) +1
Calculate the area A.
Figure 2020036949

Aが任意の非常に小さい値より小さいならば、中止し、ゼロを返す。
いびきベクトルを正規化する。
S=S/A
正規化いびきベクトルのシャノンエントロピー(se)を計算する。

Figure 2020036949
If A is less than any very small value, abort and return zero.
Normalize the snoring vector.
S = S / A
Calculate the Shannon entropy (se) of the normalized snore vector.
Figure 2020036949

場合によっては、結果は吸気いびき指数を近似するため以下のとおり拡縮される。
吸気いびきエントロピー=10.0*se
In some cases, the result is scaled as follows to approximate the inspiratory snoring index.
Inhalation snoring entropy = 10.0 * se

デルタいびきといびきエントロピーの両方が図28の下側パネルにプロットされている
。図示されているように、「いびきエントロピー」トレースは、低い平均いびき値(t=
100)を有する鋭いいびきを捕捉する傾向がある。デルタいびきといびきエントロピー
の両方の賢明な組み合わせは、殆どすべての事例においていびきを正確に分類することが
わかった。図29のグラフは一つのこのような並びを表している。プロットされたライン
によって表示されている分類器は、「デルタいびきが正であるならば対処し、そうではな
くデルタいびきが負であるならば、対処すべき負のデルタいびきに伴って徐々に高くなる
いびきエントロピーを必要とする。」と記載することができる。
Both delta snore and snore entropy are plotted in the lower panel of FIG. As shown, the “snoring entropy” trace shows a low average snoring value (t =
100) tend to catch sharp snores. A sensible combination of both delta snoring and snoring entropy has been found to classify snoring correctly in almost all cases. The graph of FIG. 29 shows one such arrangement. The classifier, represented by the plotted lines, states that "if delta snoring is positive, it is addressed, and if delta snoring is negative, it is progressively higher with negative delta snoring to be addressed. Requires snoring entropy. "

セクションF − 改良型前方ポーズトリム
ある種の圧力治療装置は「前方ポーズトリム」として知られている機能を含む。この機
能は、ピークを検出し、吸気の開始を表すことになる適切なゼロ交差まで後方へ外挿する
ことにより、前の呼気から引き続いている任意の呼気ポーズを除去するように現在フレー
ム化された吸気の前方を切り取るため設計されていた。この機能は図30に示されている
ように、M形状化息に関して役に立たない可能性がある。図30は、(2番目のピークに
関する)不正確なトリムと(前方ピークに関する)正確なトリムとを表している。
Section F-Advanced Forward Pause Trim Certain pressure therapy devices include a feature known as "forward pose trim". This function is now framed to detect peaks and remove any subsequent expiratory pauses from the previous expiration by extrapolating backwards to the appropriate zero crossing that would represent the start of inspiration. It was designed to cut out the front of the intake air. This feature may not be useful for M-shaped breaths, as shown in FIG. FIG. 30 shows an incorrect trim (for the second peak) and an accurate trim (for the forward peak).

この方法は、M形状息を用いて補助することができる吸気のピークが見つかる場所に境
界を設定するように修正可能である。よって、M形状化息の場合、吸気の開始は、吸気の
範囲内の境界に基づいて息の吸気部分の2番目のピークではなく1番目のピークからの外
挿によって決定される。たとえば、この境界は以下のとおり計算されることがある。
The method can be modified to set boundaries where inspiratory peaks can be found that can be assisted with M-shaped breaths. Thus, for an M-shaped breath, the start of inspiration is determined by extrapolation from the first peak, rather than the second peak, of the inspired portion of the breath based on the boundaries within the range of inspiration. For example, this boundary may be calculated as follows:

1.吸気の合計を計算する。

Figure 2020036949
2.以下のとおり吸気中の時点tlimを見つける。
Figure 2020036949
3.[t:tlim]の範囲内で吸気のピークを見つける。
4.現在の前方ポーズトリムアルゴリズムを進める。 1. Calculate the total intake.
Figure 2020036949
2. Find the time t lim during inspiration as follows.
Figure 2020036949
3. Find the peak of inspiration within the range of [t 0 : t lim ].
4. Advance the current forward pose trim algorithm.

図31のプロットは、息の回数が図30に示された息と類似している流れ信号中の流れ
制限呼吸の系列を示している。図31の上側パネルは、時間に対してプロットされた流速
を表し、下側パネルは前方ポーズトリムが適用された状態での計算吸気時間(T)を表
している。現行アルゴリズムの結果および新アルゴリズム(「補正済み」T)の結果の
両方が示されている。現行アルゴリズムはある種の息を半分に切り取り、人為的かつ不正
確に低い値のTをもたらすことが分かる。新アルゴリズムは一貫した形式で「前方ポー
ズトリム」を実施する。
The plot of FIG. 31 shows a sequence of flow-limited breaths in a flow signal in which the number of breaths is similar to the breath shown in FIG. The upper panel of FIG. 31 represents the flow rate plotted against time, and the lower panel represents the calculated inspiratory time (T i ) with forward pose trim applied. Both the results of the current algorithm and the results of the new algorithm ("corrected" Ti ) are shown. The current algorithm cut in half certain breath, it is seen that results in a T i of artificially and inaccurate low. The new algorithm implements "forward pose trim" in a consistent manner.

セクションG − 通気指標および負荷サイクル指標
(1)通気率(VR)の計算
通気率(VR)のような通気指標は、直前の中期通気(V)に対する現在息に関する
通気の比率として決定されることがある。本実施例では、中期は、3分の時定数τを有す
るフィルタを使用してフィルタ処理された通気指標でもよい。しかし、その他の時定数が
適当であることもある。使用されるフィルタは単純な1次自己回帰フィルタでもよい。フ
ィルタの時定数はかなり長いので、フィルタはゼロから立ち上がるためにある程度の時間
を要する。指標は、したがって、時間[t:3×τ]の間に合理的な通気値とフィルタ
出力との間で緩やかに変化する。VRは次のとおり計算することが可能である。
Section G - vent indicators, such as the calculation permeability of the vent indicators and duty cycle indicator (1) air permeability (VR) (VR) is determined as the ratio of the vent about the current breath to a metaphase ventilation immediately before (V 3) Sometimes. In the present embodiment, the medium period may be a ventilation index filtered using a filter having a time constant τ of 3 minutes. However, other time constants may be appropriate. The filter used may be a simple first order autoregressive filter. Because the time constant of the filter is quite long, the filter takes some time to rise from zero. The index thus changes slowly between a reasonable ventilation value and the filter output during the time [t 0 : 3 × τ]. VR can be calculated as follows.

1.フィルタの利得を
G=1/fτ
に設定する。式中、fはサンプリング周波数であり、τは秒単位のフィルタの時定数
である。たとえば、サンプリング周波数が50Hzであり、時定数が3分であるならば、
Gは、
G=1/(50×180)
によって計算される。
2.フィルタを、0.2リットル/秒のような合理的な通気値に初期化する。
3.全流れから、任意のマスク漏れが差し引かれた通気口流れを差し引いた、適切にフ
ィルタ処理された患者呼吸流れ(Q)を計算する。
4.中期通気を計算する。
=V+G(Q−V
5.移行期間0<t≦3τの間に
=(3τ−t)/3τ×0.2+t/3τ×V
6.通常の方式で息をフレーム化する。
7.吸気が確認されると、以下の計算をする。
吸気体積:V
吸気時間:T
平均吸気流速:

Figure 2020036949
通気率の吸気成分:
Figure 2020036949
8.呼気が確認されると、以下の計算をする。
呼気体積:V
呼気時間:T
平均呼気流速:
Figure 2020036949
通気率の呼気成分:
Figure 2020036949
9.以下のとおりVRを計算する。
VR=(VR+VR)/(T+T) 1. The gain of the filter G = 1 / f s τ
Set to. Where f s is the sampling frequency and τ is the time constant of the filter in seconds. For example, if the sampling frequency is 50 Hz and the time constant is 3 minutes,
G is
G = 1 / (50 × 180)
Is calculated by
2. Initialize the filter to a reasonable ventilation value, such as 0.2 l / sec.
3. From the total flow, calculate the properly filtered patient respiratory flow (Q p ), minus any vent flow, with any mask leaks subtracted.
4. Calculate mid-term ventilation.
V 3 = V 3 + G ( Q p -V 3)
5. V 3 = (3τ−t) /3τ×0.2+t/3τ×V 3 during transition period 0 <t ≦ 3τ
6. Frame your breath in the usual way.
7. When the intake is confirmed, the following calculation is performed.
Intake volume: V i
Inspiration time: Ti
Average intake flow velocity:
Figure 2020036949
Inhalation component of air permeability:
Figure 2020036949
8. When expiration is confirmed, the following calculation is made.
Expiration volume: V e
Expiration time: Te
Average expiratory flow rate:
Figure 2020036949
Expiratory components of air permeability:
Figure 2020036949
9. Calculate VR as follows.
VR = (VR i Ti + VR e Te ) / ( Ti + Te )

(2)負荷サイクル指標(たとえば、TTR)の計算
負荷サイクル指標は上述されているように閉塞性の指標を導出するため導入されること
がある。たとえば、呼吸流れの指標から、呼吸流れの指標の関数としての、呼吸サイクル
の持続時間に対する呼吸サイクルの吸気部分の持続時間の第2の比率である。同様に、時
間的に第1の指標の後に続き得る第2のこのような指標が決定されることがある。閉塞性
の指標は、その後に、第1の比率および第2の比率の関数として導出されることがある。
(2) Calculation of Duty Cycle Index (eg, TTR) The duty cycle index may be introduced to derive an obstructive index as described above. For example, from a measure of respiratory flow, a second ratio of the duration of the inspiratory portion of the respiratory cycle to the duration of the respiratory cycle as a function of the measure of respiratory flow. Similarly, a second such index may be determined that may follow the first index in time. The occlusiveness index may then be derived as a function of the first ratio and the second ratio.

−on−Ttot率(TTR)のような適当な負荷サイクル指標は、直前の中期T
−on−Ttot値に対する現在(息)T−on−Ttot値の比率として決定され
ることがある。中期は5分間時定数またはその他の適当な時定数を用いてフィルタ処理す
ることにより決定することが可能である。フィルタは、単純な1次自己回帰フィルタでも
よい。TTRは以下のとおり計算されることがある。
A suitable duty cycle indicator such as the T i -on-T tot rate (TTR) is
It may be determined as the ratio of the current (breath) T i -on-T tot values for i -on-T tot values. The metaphase can be determined by filtering using a 5 minute time constant or other suitable time constant. The filter may be a simple first order autoregressive filter. TTR may be calculated as follows.

1.フィルタの利得を
G=1/fτ
に設定する。式中、fはサンプリング周波数であり、τは秒単位のフィルタの時定数
である。たとえば、サンプリング周波数が0.25Hz(概算の息周波数)であり、時定
数が5分であるならば、Gは、
G=1/((1/4)×300)
によって計算される。
2.フィルタを、0.4のような合理的な値に初期化する。
3.全流れから、任意のマスク漏れが差し引かれた通気口流れを差し引いた、適切にフ
ィルタ処理された患者呼吸流れ(Q)を計算する。
4.中期T−on−Ttotを以下のとおり計算する。
tot(5)=Ttot(5)+G(Ttot−Ttot(5)
1. The gain of the filter G = 1 / f s τ
Set to. Where f s is the sampling frequency and τ is the time constant of the filter in seconds. For example, if the sampling frequency is 0.25 Hz (approximate breath frequency) and the time constant is 5 minutes, G is
G = 1 / ((1/4) × 300)
Is calculated by
2. Initialize the filter to a reasonable value such as 0.4.
3. From the total flow, calculate the properly filtered patient respiratory flow (Q p ), minus any vent flow, with any mask leaks subtracted.
4. The mid-term T i -on-T tot is calculated as follows.
T i T tot (5) = T i T tot (5) + G (T i T tot -T i T tot (5))

TTRを以下のとおり計算する。
TTR=TiTtot/TiTtot
Calculate TTR as follows.
TTR = TiTtot / TiTtot 5

セクションH − 重み減少関数
図32および33にグラフ化された関数は、流れ制限(たとえば、FFL)の指標また
はいびきの指標の影響の重みを減少させるため使用することが可能である。この関数は、
圧力上昇を引き起こすために超える必要がある指標(たとえば、FFLまたはいびき)の
閾値を増加させるために適用することが可能である。たとえば、重み減少関数はバルブラ
イク漏れ率に関連することがある。バルブライク漏れ指標は、その値が0と5との間で変
化するように通例的な方式で計算することが可能である。実際には漏れが起こっていない
ときに擬似バルブライク漏れが圧力上昇を妨げることを防止するため、システムは完全な
漏れが存在しない程度までバルブライク漏れ値の重みを減少させるように実施される。し
たがって、バルブライク漏れに起因する重み減少を決定するアルゴリズムは以下のとおり
である。
Section H-Weight Reduction Function The functions graphed in FIGS. 32 and 33 can be used to reduce the weight of the impact of a flow restriction (eg, FFL) indicator or a snoring indicator. this function is,
It can be applied to increase the threshold of an indicator (eg, FFL or snoring) that needs to be exceeded to cause a pressure rise. For example, the weight reduction function may be related to valve-like leakage rates. The valve-like leak index can be calculated in a customary manner such that its value varies between 0 and 5. In order to prevent spurious valve-like leaks from interfering with the pressure build-up when no leaks are actually occurring, the system is implemented to reduce the weight of valve-like leak values to the extent that no complete leak exists. Therefore, the algorithm for determining the weight reduction due to valve-like leakage is as follows.

1.直前の吸気からバルブライク漏れを計算する。
2.完全な漏れの値(呼気終了時の値)を決定する。
3.バルブライク漏れの値に、図32の左側のグラフによって示される関数のような完
全な漏れの関数の出力を乗じる。たとえば、完全な漏れが0.025未満(<)であるな
らば、バルブライク漏れはゼロに設定される。代替的に、完全な漏れが0.05より大(
>)であるならば、バルブライク漏れの値は変化がなく、0.025と0.05との間の
区間で、バルブライク漏れの値は直線的に減少する。
4.重み減少係数を出力するため、図32の右側のグラフに示されている関数のような
漏れの関数と共にバルブライク漏れの値を使用する。たとえば、4未満(<)である値に
対し、出力は1であり、5より大きい(>)値に対し、出力はゼロである。4と5の間の
区間で、出力は1からゼロまで直線的に減少する。
1. Calculate valve-like leakage from the last intake.
2. Determine the value of complete leak (end of exhalation).
3. The valve-like leakage value is multiplied by the output of a complete leakage function, such as the function shown by the graph on the left of FIG. For example, if the complete leak is less than 0.025 (<), the valve-like leak is set to zero. Alternatively, the total leak is greater than 0.05 (
If>), the value of valve-like leakage does not change, and in the interval between 0.025 and 0.05, the value of valve-like leakage decreases linearly.
4. To output the weight reduction factor, the value of valve-like leakage is used with a leakage function such as the function shown in the graph on the right side of FIG. For example, the output is 1 for values less than 4 (<) and zero for values greater than 5 (>). In the interval between 4 and 5, the output decreases linearly from 1 to zero.

漏れ(たとえば、L/s)に基づく流れ制限指標(たとえば、FFL)の重み減少は、
図33のグラフに示された関数を使用して行うことが可能である。0.5未満(<)の漏
れの値に対し、重み減少はなく、出力は1である。0.7より大きい(>)漏れの値に対
し、完全な重み減少があり、出力はゼロである。0.5から0.6の漏れの値に対し、1
から0までの出力の直線的な減少がある。
The weight reduction of the flow restriction index (eg, FFL) based on the leak (eg, L / s)
This can be done using the function shown in the graph of FIG. For leak values less than 0.5 (<), there is no weight reduction and the output is 1. For values of (>) leakage greater than 0.7, there is a complete weight reduction and the output is zero. For leakage values of 0.5 to 0.6, 1
There is a linear decrease in output from 0 to 0.

cmHO単位のマスクCPAPのレベルのような圧力による流れ制限指標の重み減少
は、図34にグラフ化された実施例のような関数を使用して実現されることもある。実施
例では、10cmHO未満の圧力レベルに対し、重み減少はなく、15cmHOより
高い圧力に対し、部分的な重み減少があり、出力は0.8である。10と15との間の圧
力に対し、1から0.8までの出力の直線的な減少がある。出力はその後に流れ制限の指
標によって乗じられることがある。
Weight reduction of the flow restriction index by pressure, such as the level of the mask CPAP in cmH 2 O, may be achieved using a function such as the embodiment graphed in FIG. In an embodiment, to a pressure level of less than 10 cm H 2 O, rather than the weight reduction, relative to a pressure higher than 15 cmH 2 O, there is partial weight reduction, the output is 0.8. For pressures between 10 and 15, there is a linear decrease in power from 1 to 0.8. The output may then be multiplied by a flow restriction indicator.

最後に、流れ制限または閉塞性の指標の影響は妨害の増加に伴って重みが減少する可能
性がある。妨害は、現在吸気または呼気が非常に長く続けられるファジー範囲のような指
標である。たとえば、妨害は、参照により開示内容が本明細書に組み込まれた米国特許第
6,484,719号に記載された方法によって決定されることがある。高妨害は、たと
えば、患者が自分の口を開いたとき、または、患者がベッドに移り、顔に接したマスク位
置を変更するときに、漏れの過渡的な変化を表す。妨害のレベルが高いとき、流れ推定は
正確でなく、漏れ定数が流れ推定の改良に役立つように低減される可能性がある。低減が
行われている間、事象が落ち着くまで圧力上昇を回避するのが賢明である。圧力上昇の回
避は図35の関数実施例によって実現可能である。妨害が0.25に達するとき、システ
ムは、指標が0.5の妨害レベルで完全に重み減少されるまで、重み減少を開始できる。
関数の出力は、重み減少を達成するため、流れ制限の指標によって乗じられることがある
Finally, the effects of flow restriction or obstruction indicators can decrease in weight with increasing disturbance. Disturbance is an indicator such as a fuzzy range where the current inspiration or expiration lasts very long. For example, interference may be determined by the methods described in US Pat. No. 6,484,719, the disclosure of which is incorporated herein by reference. High disturbances represent a transient change in leakage, for example, when the patient opens his or her mouth, or when the patient moves to bed and changes the mask position in contact with the face. When the level of disturbance is high, the flow estimate is not accurate and the leakage constant may be reduced to help improve the flow estimate. While the reduction is taking place, it is advisable to avoid the pressure build up until the event has subsided. Avoidance of the pressure rise can be realized by the functional embodiment of FIG. When the jamming reaches 0.25, the system can start de-weighting until the indicator is completely de-weighted at a jamming level of 0.5.
The output of the function may be multiplied by a flow restriction indicator to achieve weight reduction.

同様に、いびきの指標はシステムの種々の条件に基づいて重みが減少させられることが
ある。たとえば、いびきの値は、図36に示された圧力の関数によって重みが減少させら
れることがある。この重み減少は、圧力上昇を生じさせる目的のためのいびき指標に対す
るシステムの感度を低下させる。よって、治療圧力の上昇のため必要とされるいびきの値
は圧力が増加するのに伴って増加する。
Similarly, the snoring indicator may be de-weighted based on various conditions of the system. For example, the snoring value may be reduced in weight by a function of the pressure shown in FIG. This weight reduction reduces the sensitivity of the system to snoring indicators for the purpose of creating a pressure rise. Thus, the value of snoring required for increased treatment pressure increases with increasing pressure.

吸気いびき指数は、「大息」の指標のような通気の指標によって重みが減少される可能
性もある。大息は、多くの場合に、達成される高いピーク流れに単純に起因して雑音を引
き起こす。図37の関数実施例を利用して、通気は、通気指標が大息であるとみなされる
かどうかに依存して重み減少出力係数を発生させるため利用されることがある。たとえば
、通気率(VR)のような通気指標は大息の指標として使用されることがある。1より大
きい(>)VRの値は、中期通気より大きい息を示していると解釈されることがある。1
.2未満(<)のVRの値に対し、システムは任意のいびきの指標の重みを減少させるこ
とを避けることがあり、1.5より大きい(>)VRの値に対し、システムはいびきの影
響の重みを完全に減少させることがある。1.2と1.5との間のVRの値に対し、出力
重み減少係数は1からゼロまで直線的に減少することがある。
The inspiratory snoring index may be de-weighted by an index of ventilation, such as an index of "breath". Breath often causes noise simply due to the high peak flow achieved. Utilizing the functional embodiment of FIG. 37, ventilation may be used to generate a reduced weight output coefficient depending on whether the ventilation index is considered to be breath. For example, a ventilation index such as a ventilation rate (VR) may be used as an index of breath. A value of (>) VR greater than 1 may be interpreted as indicative of a breath greater than mid-ventilation. 1
. For values of VR less than 2 (<), the system may avoid reducing the weight of any snoring indicator, and for values of VR> 1.5, the system may be affected by snoring. May be completely reduced. For values of VR between 1.2 and 1.5, the output weight reduction factor may decrease linearly from 1 to zero.

漏れ値、圧力、妨害および/または通気指標に基づいて流れ制限またはいびきの影響を
修正するその他の計算もまた利用されることがある。
Other calculations that modify the effects of flow restriction or snoring based on leak values, pressure, obstruction and / or ventilation indicators may also be used.

セクションI 正規化呼気ピーク位置
正規化呼気ピーク位置(NEPL)は、睡眠または閉塞性睡眠流れ波形から目覚め、覚
醒、または、重大な口漏れのようなその他の不自然な、非日常的な、もしくは、認知でき
ない事象を表す波形への移行の優れた標識である。よって、本技術の装置は、ピーク呼気
流れに基づいて覚醒の指標を導入することがある。たとえば、呼吸サイクルの呼気部分の
範囲内でのピーク呼気流れまたは正規化ピーク呼気流れの位置に依存して、覚醒が評価さ
れることがある。このような実施形態では、呼気部分の時間は範囲によって定義されるこ
とがあり、定義された範囲内でのピークの出現は覚醒を表す指数を定義する。この指数は
、呼気ピークが呼吸サイクルの後半の時間部分または呼気部分の範囲中に出現するならば
、覚醒を表すことがある。
SECTION I Normalized Expiratory Peak Position Normalized expiratory peak position (NEPL) can be used to wake, wake, or otherwise unnatural, extraordinary, or awake from sleep or obstructive sleep flow waveforms , A good indicator of the transition to a waveform representing an unrecognizable event. Thus, the device of the present technology may introduce an indicator of arousal based on peak expiratory flow. For example, arousal may be assessed depending on the location of the peak or normalized peak expiratory flow within the expiratory portion of the respiratory cycle. In such embodiments, the time of the expiratory portion may be defined by a range, and the appearance of a peak within the defined range defines an index that represents arousal. This index may represent arousal if the expiratory peak appears during the late time or expiratory portion of the respiratory cycle.

このような指数は以下のとおり計算されることがある。   Such an index may be calculated as follows:

1.息をフレーム化する。
2.各息の呼気部分を分離する。
3.ピーク呼気流れが出現した時点を見つける。
4.呼気の始まりからピークまでの時間を全呼気時間で除算し、たとえば、指数は[0
.0:1.0]の範囲に入る。
1. Frame your breath.
2. Separate the expiratory portion of each breath.
3. Find out when peak expiratory flow appears.
4. The time from the beginning of expiration to the peak is divided by the total expiratory time, for example, the index is [0
. 0: 1.0].

通常は、患者が睡眠中に、NEPLはゼロから0.3までの範囲に位置している。たと
えば、NEPLに対応する3つのデータセットの比較を表す図38のヒストグラムを検討
する。
(1)エッセン−治療中のOSA患者
(2)コンコード−徐々に増量されている患者
(3)アウェイク−ResMedから入手可能であるAutoSet Sprit気道
圧力機器で呼吸中の人。
Typically, the NEPL is in the range of zero to 0.3 while the patient is sleeping. For example, consider the histogram of FIG. 38, which represents a comparison of three data sets corresponding to NEPL.
(1) Essen-OSA patients on treatment. (2) Concord-Patients who are escalating. (3) Awake-Person breathing on the AutoSet Split airway pressure device available from ResMed.

図38の右側のグラフは、アウェイク呼吸者が、少ない回数の息を行う睡眠中の患者よ
り遙かに多数回の0.5より多い(>)息を行うことを示している。よって、システムは
、流れ制限指標に基づく、睡眠に関する非日常的な、不自然、または、予期しない事象の
ための重み減少関数を用いて実施することが可能である。計算または決定された正規化吸
気ピーク位置値に基づく適当な関数は図39のグラフに示されている。この関数は、息が
さらに不自然に、非日常的に、または、認知できない状態に(たとえば、異様に)なると
き、治療圧力の上昇を引き起こすために必要とされる流れ制限指標の強度を増大させるた
めに使用される。
The graph on the right side of FIG. 38 shows that an awake breather breathes much more than 0.5 (>) breaths than a sleeping patient who breathes less times. Thus, the system can be implemented with a weight reduction function for extraordinary, unnatural, or unexpected events related to sleep based on flow restriction indicators. Suitable functions based on the calculated or determined normalized inspiratory peak position values are shown in the graph of FIG. This function increases the intensity of the flow restriction index required to cause an increase in treatment pressure when the breath becomes more unnatural, unusual, or unrecognizable (eg, abnormally). Used to let.

以上の説明と添付図面とにおいて、特定の用語および図面記号は本技術の完全な理解を
もたらすために示されている。一部の事例では、用語および記号は、本技術を実施するた
めに必要とされない特定の詳細を意味することがある。さらに、本明細書中の技術は、特
定の実施形態を参照して説明されているが、これらの実施形態は本技術の原理および用途
の単なる例であることが理解されるべきである。したがって、多数の変更が例示的な実施
形態に対して行われ、その他の仕組みが本技術の精神および範囲から逸脱することなく考
え出され得ることが理解されるべきである。
In the above description and accompanying drawings, specific terms and symbols are provided to provide a thorough understanding of the technology. In some cases, terms and symbols may refer to particular details that are not required to implement the technology. Furthermore, although the techniques herein have been described with reference to particular embodiments, it should be understood that these embodiments are merely illustrative of the principles and uses of the techniques. Therefore, it should be understood that numerous changes can be made to the exemplary embodiments and other mechanisms can be devised without departing from the spirit and scope of the present technology.

たとえば、望ましい流れ制限検出および/または治療システムは、各吸気を獲得し、重
要な周波数情報を維持するために必要とされる点と同数の点からなる格子の上で補間する
ような、パターン認識のためのその他の技法に基づくことがあり得る。たとえば、各吸気
は65点の格子の上で補間されることがある。大きな学習データの集合が、臨床評価に基
づいて記録され得る様々なタイプの閉塞状態の波形を用いて構築されることがある。これ
らの波形は、必要に応じて、軽度、中程度、重度、または、その他の同様のカテゴリーの
ようなカテゴリーに予め分類されることがある。各波形の65点は、その後に、学習のた
め(ニューラルネットワーク、サポートベクトルマシーン、または、その他のような)分
類器に入力されることがあり、遺伝的アルゴリズムに基づくアルゴリズムのような適切な
アルゴリズムを使用して、任意の境界が閉塞の種々のカテゴリーの間の65次元空間内に
定義される可能性がある。このようなシステムは、その後に、分類器のメトリックと対照
して患者において測定され、患者の治療のための制御システムにおいて使用される吸気波
形を分類する能力を持つ。
For example, a desired flow restriction detection and / or therapy system may be a pattern recognition, such as capturing each inspiration and interpolating on a grid of as many points as needed to maintain important frequency information. Could be based on other techniques for For example, each intake may be interpolated on a 65 point grid. Large sets of training data may be constructed using various types of occlusion waveforms that can be recorded based on clinical evaluations. These waveforms may be pre-categorized as desired, such as mild, moderate, severe, or other similar categories. The 65 points of each waveform may then be input to a classifier (such as a neural network, a support vector machine, or the like) for learning, and a suitable algorithm such as an algorithm based on a genetic algorithm , Arbitrary boundaries may be defined in a 65-dimensional space between the various categories of occlusion. Such a system is then capable of classifying inspiratory waveforms that are measured in the patient against the classifier metrics and used in a control system for patient treatment.

このアプローチと共に考慮すべき潜在的な問題点は以下のとおりである。   The potential issues to consider with this approach are:

1.「次元の困りもの」は、次元の関数としてのハイパーボリュームの指数関数的な増
大を指している。換言すると、入力空間の次元数が増加するのにつれて、その空間を「覆
う」ために必要とされる学習ベクトルの個数が指数関数的に十分に増加する。65次元を
覆うことは、この技術の速度に関する問題を提示し得る。
2.閉塞に関する(そして、程度に関する)波形の事前の分類は厄介であり、かつ、お
そらく高い観察者間変動がある。「ラウンドアップ」のような波形変化を観察するための
CPAP圧力の上昇がない場合、閉塞が実際に存在するかどうかを決定することは困難で
ある。努力の信頼できる指標、たとえば、食道内圧は、検出問題に役立つ可能性があるが
、決定の際にこのようなデータを分類する課題は依然として扱いにくい可能性がある。た
とえば、レム睡眠は様々の、予期しない波形を生成する可能性がある。
3.学習フェーズは「有意な」数値リソースと多数のプロセッササイクルとを必要とす
る。
4.結果として得られる分類器は、誰にとっても解釈することが難しく、(たとえば、
ニューラルネットワークを使用するならば、結局何個のニューロンになるかに依存して)
組み込みシステムにおいて動かすことが数値集約的である可能性がある。
5.結果として得られる分類器を試験するためには、分類器に地球上のすべての人の睡
眠研究を供給する必要がある可能性がある。
1. "Dimensional Trouble" refers to the exponential growth of hypervolume as a function of dimension. In other words, as the number of dimensions of the input space increases, the number of learning vectors required to "cover" that space increases exponentially and sufficiently. Covering 65 dimensions can present problems with the speed of this technology.
2. Pre-classification of waveforms for occlusion (and for degree) is cumbersome and there is probably high interobserver variability. Without an increase in CPAP pressure to observe a waveform change, such as "round-up", it is difficult to determine if an occlusion actually exists. Reliable indicators of effort, such as esophageal pressure, can help with the detection problem, but the task of classifying such data in making decisions can still be tricky. For example, REM sleep can generate various, unexpected waveforms.
3. The learning phase requires "significant" numerical resources and a large number of processor cycles.
4. The resulting classifier is difficult to interpret for everyone,
If you use a neural network, depending on how many neurons you end up with)
Working in embedded systems can be numerically intensive.
5. In order to test the resulting classifier, it may be necessary to supply the classifier with sleep studies of everyone on earth.

しかし、システムの複雑性を低減する1つの方式は、システムに供給される情報を「関
心がある」情報だけに制限することである。平坦化指数のような特有の特徴の計算はまさ
にこの制限を行い、信号の圧縮の形式として機能する。
However, one way to reduce the complexity of the system is to limit the information provided to the system to only "interesting" information. The calculation of unique features, such as the flattening index, does exactly this limitation and serves as a form of signal compression.

Claims (89)

部分閉塞を検出する方法であって、
呼吸流れの指標を決定するステップと、
呼吸流れの指標から部分閉塞のパターンを表す形状指数を決定するステップと、
呼吸流れの指標から通気指標を決定するステップと、
決定された形状指数および決定された通気指標の関数として流れ制限指標を導出するス
テップと、
を備える、方法。
A method for detecting partial obstruction, comprising:
Determining an indicator of respiratory flow;
Determining a shape index representing a pattern of partial obstruction from the index of respiratory flow;
Determining a ventilation index from the respiratory flow index;
Deriving a flow restriction index as a function of the determined shape index and the determined ventilation index;
A method comprising:
部分閉塞のパターンがM形状流れ検出関数である、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the pattern of partial occlusion is an M-shaped flow detection function. 通気指標が現在の1回呼吸量と事前の1回呼吸量とを含む比率である、請求項2に記載
の方法。
3. The method of claim 2, wherein the insufflation index is a ratio that includes a current tidal volume and a previous tidal volume.
流れ制限指標の関数として圧力要求を計算するステップをさらに備える、請求項3に記
載の方法。
4. The method of claim 3, further comprising calculating a pressure demand as a function of a flow restriction indicator.
事前の圧力要求値が、(a)形状指数が呼吸気流中のM形状息の存在を表すこと、およ
び、(b)通気指標が通常の通気未満を表すために十分に減少することの条件として増加
される、請求項4に記載の方法。
Prior pressure requirements are based on conditions that (a) the shape index represents the presence of an M-shaped breath in the respiratory airflow, and (b) that the ventilation index decreases sufficiently to represent less than normal ventilation. 5. The method of claim 4, wherein the method is increased.
呼吸流れの指標から決定された部分閉塞のチェアパターンを表す第2の形状指数を決定
するステップをさらに備え、導出された流れ制限指標が第2の形状指数のさらなる関数で
ある、請求項5に記載の方法。
6. The method of claim 5, further comprising determining a second shape index representing a chair pattern of the partial occlusion determined from the respiratory flow index, wherein the derived flow restriction index is a further function of the second shape index. The described method.
部分閉塞を検出する方法であって、
呼吸流れの指標を決定するステップと、
呼吸流れの指標から部分閉塞のパターンを表す形状指数を決定するステップと、
呼吸流れの指標から負荷サイクル指標を決定するステップと、
決定された形状指数および決定された負荷サイクル指標の関数として流れ制限指標を導
出するステップと、
を備える、方法。
A method for detecting partial obstruction, comprising:
Determining an indicator of respiratory flow;
Determining a shape index representing a pattern of partial obstruction from the index of respiratory flow;
Determining a duty cycle index from the respiratory flow index;
Deriving a flow restriction index as a function of the determined shape index and the determined duty cycle index;
A method comprising:
部分閉塞のパターンがM形状流れ検出関数である、請求項7に記載の方法。   The method of claim 7, wherein the pattern of partial occlusion is an M-shaped flow detection function. 負荷サイクル指標が、サイクル時間に対する現在の息吸気時間の比率とサイクル時間に
対する事前の平均息吸気時間の比率とを含む比率である、請求項8に記載の方法。
9. The method of claim 8, wherein the duty cycle indicator is a ratio that includes a ratio of a current breath inspiration time to a cycle time and a ratio of a prior average breath inspiration time to a cycle time.
流れ制限指標の関数として圧力要求を計算するステップをさらに備える、請求項9に記
載の方法。
The method of claim 9, further comprising calculating a pressure demand as a function of a flow restriction indicator.
事前の圧力要求値が、形状指数が呼吸気流中のM形状息の存在を表すこと、および、負
荷サイクル指標の増加の条件として増加される、請求項10に記載の方法。
11. The method of claim 10, wherein the prior pressure requirement is increased as a condition that the shape index indicates the presence of M-shaped breath in the respiratory airflow and that the duty cycle index is increased.
呼吸流れの指標から決定された部分閉塞のチェアパターンを表す第2の形状指数を決定
するステップをさらに備え、導出された流れ制限指標が第2の形状指数のさらなる関数で
ある、請求項11に記載の方法。
12. The method of claim 11, further comprising determining a second shape index representing a chair pattern of partial occlusion determined from the respiratory flow index, wherein the derived flow restriction index is a further function of the second shape index. The described method.
部分閉塞を検出する装置であって、
呼吸ガスの流れを伝達する患者インターフェイスと、
患者インターフェイスと連結され、患者インターフェイスを通る呼吸ガスの流れ流量を
表す流れ信号を生成する流れセンサと、
流れセンサと連結され、流れ信号を処理するコントローラと、
を備え、
コントローラが、
(a)流れ信号からの部分閉塞のパターンを表す形状指数の決定と、
(b)流れ信号からの通気指標の決定と、
(c)決定された形状指数および決定された通気指標の関数としての流れ制限指標の導
出と、
を制御するように構成されている、装置。
An apparatus for detecting partial occlusion,
A patient interface for transmitting the flow of breathing gas;
A flow sensor coupled to the patient interface for generating a flow signal indicative of a flow rate of the respiratory gas through the patient interface;
A controller coupled to the flow sensor for processing the flow signal;
With
The controller is
(A) determining a shape index representing a pattern of partial occlusion from the flow signal;
(B) determining a ventilation index from the flow signal;
(C) deriving a flow restriction index as a function of the determined shape index and the determined ventilation index;
A device configured to control the device.
部分閉塞のパターンがM形状流れ検出関数である、請求項13に記載の装置。   14. The apparatus of claim 13, wherein the pattern of partial occlusion is an M-shaped flow detection function. 通気指標が現在の1回呼吸量および事前の1回呼吸量を含む比率である、請求項14に
記載の装置。
15. The device of claim 14, wherein the ventilation index is a ratio that includes a current tidal volume and a previous tidal volume.
コントローラおよび患者インターフェイスと連結された流れ発生器をさらに備え、
コントローラが、(a)流れ制限指標の関数として圧力要求を計算し、(b)圧力要求
に応じて流れ発生器を設定するようにさらに構成されている、
請求項13に記載の装置。
A flow generator coupled to the controller and the patient interface;
The controller is further configured to: (a) calculate the pressure demand as a function of the flow restriction indicator; and (b) set the flow generator in response to the pressure demand.
An apparatus according to claim 13.
コントローラが、(a)形状指数が呼吸気流中のM形状息の存在を表すこと、および、
(b)通気指標が通常の通気未満を表すために十分に減少することの条件として事前の圧
力要求値を増加させる、請求項16に記載の装置。
The controller: (a) the shape index represents the presence of an M-shaped breath in the respiratory airflow; and
17. The apparatus of claim 16, wherein (b) increasing the prior pressure requirement as a condition that the ventilation index is reduced sufficiently to represent less than normal ventilation.
コントローラが、流れ信号から決定された部分閉塞のチェアパターンを表す第2の形状
指数の決定を制御するようにさらに構成され、導出された流れ制限指標が第2の形状指数
のさらなる関数である、請求項13に記載の装置。
The controller is further configured to control a determination of a second shape index representing the chair pattern of the partial occlusion determined from the flow signal, wherein the derived flow restriction index is a further function of the second shape index. An apparatus according to claim 13.
部分閉塞を検出する装置であって、
呼吸ガスの流れを伝達する患者インターフェイスと、
患者インターフェイスと連結され、患者インターフェイスを通る呼吸ガスの流れを表す
流れ信号を生成する流れセンサと、
流れセンサと連結され、流れ信号を処理するコントローラと、
を備え、
コントローラが、
流れ信号からの部分閉塞のパターンを表す形状指数の決定と、
流れ信号からの負荷サイクル指標の決定と、
決定された形状指数および決定された負荷サイクル指標の関数としての流れ制限指標の
導出と、
を制御するように構成されている、装置。
An apparatus for detecting partial occlusion,
A patient interface for transmitting the flow of breathing gas;
A flow sensor coupled to the patient interface for generating a flow signal indicative of a flow of breathing gas through the patient interface;
A controller coupled to the flow sensor for processing the flow signal;
With
The controller is
Determining a shape index representing a pattern of partial occlusion from the flow signal;
Determining a duty cycle indicator from the flow signal;
Derivation of a flow restriction index as a function of the determined shape index and the determined duty cycle index,
A device configured to control the device.
部分閉塞のパターンがM形状流れ量検出関数である、請求項19に記載の装置。   20. The apparatus of claim 19, wherein the partial occlusion pattern is an M-shaped flow rate detection function. 負荷サイクル指標が、現在の息吸気時間対サイクル時間の比率と事前の平均息吸気時間
対サイクル時間の比率とを含む比率である、請求項20に記載の装置。
21. The apparatus of claim 20, wherein the duty cycle indicator is a ratio including a current breath inspiration time to cycle time ratio and a prior average breath inspiration time to cycle time ratio.
コントローラおよび患者インターフェイスと連結された流れ発生器をさらに備え、
コントローラが、(a)流れ制限指標の関数として圧力要求を計算し、(b)圧力要求
に応じて流れ発生器を設定するようにさらに構成されている、
請求項19に記載の装置。
A flow generator coupled to the controller and the patient interface;
The controller is further configured to: (a) calculate the pressure demand as a function of the flow restriction indicator; and (b) set the flow generator in response to the pressure demand.
The device according to claim 19.
コントローラが、(a)形状指数が流れ信号中のM形状息の存在を表すこと、および、
(b)負荷サイクル指標の増加の条件として事前の圧力要求値を増加させる、請求項22
に記載の装置。
The controller: (a) the shape index indicates the presence of an M-shaped breath in the flow signal; and
(B) increasing the prior pressure demand value as a condition for increasing the duty cycle index.
An apparatus according to claim 1.
コントローラが、流れ信号から決定された部分閉塞のチェアパターンを表す第2の形状
指数の決定を制御するようにさらに構成され、導出された流れ制限指標が第2の形状指数
のさらなる関数である、請求項19に記載の装置。
The controller is further configured to control a determination of a second shape index representing the chair pattern of the partial occlusion determined from the flow signal, wherein the derived flow restriction index is a further function of the second shape index. The device according to claim 19.
部分閉塞の検出のためのシステムであって、
呼吸ガスの流れを伝達するインターフェイス手段と、
インターフェイス手段と連結され、インターフェイス手段を通る呼吸ガスの流れを表す
流れ信号を生成する流れ測定手段と、
流れ測定手段と連結され、流れ信号を処理する処理手段と、
を備え、
処理手段が、
(a)流れ信号からの部分閉塞のパターンを表す形状指数の決定と、
(b)流れ信号からの通気指標の決定と、
(c)決定された形状指数および決定された通気指標の関数としての流れ制限指標の導
出と、
を処理するように構成されている、システム。
A system for detecting partial occlusion, comprising:
An interface means for transmitting a flow of breathing gas;
Flow measurement means coupled to the interface means for generating a flow signal representative of the flow of breathing gas through the interface means;
Processing means coupled to the flow measurement means for processing the flow signal;
With
Processing means,
(A) determining a shape index representing a pattern of partial occlusion from the flow signal;
(B) determining a ventilation index from the flow signal;
(C) deriving a flow restriction index as a function of the determined shape index and the determined ventilation index;
A system that is configured to handle
部分閉塞のパターンがM形状流れ検出関数である、請求項25に記載のシステム。   26. The system of claim 25, wherein the pattern of partial occlusion is an M-shaped flow detection function. 通気指標が現在の1回呼吸量および事前の1回呼吸量を含む比率である、請求項26に
記載のシステム。
27. The system of claim 26, wherein the ventilation index is a ratio that includes a current tidal volume and a previous tidal volume.
処理手段およびインターフェイス手段と連結され、インターフェイス手段を通る呼吸ガ
スの制御された流れを生成する流れ手段をさらに備え、
処理手段が、(a)流れ制限指標の関数として圧力要求を計算し、(b)圧力要求に応
じて流れ発生器を設定するためにさらに構成されている、
請求項25に記載のシステム。
Flow means coupled to the processing means and the interface means for generating a controlled flow of breathing gas through the interface means;
Processing means is further configured to: (a) calculate the pressure demand as a function of the flow restriction indicator; and (b) set the flow generator in response to the pressure demand.
26. The system of claim 25.
処理手段が、(a)形状指数が呼吸気流中のM形状息の存在を表すこと、および、(b
)通気指標が通常の通気未満を表すために十分に減少することの条件として事前の圧力要
求値を増加させる、請求項28に記載のシステム。
Processing means: (a) that the shape index represents the presence of an M-shaped breath in the respiratory airflow; and (b)
29.) The system of claim 28, wherein the pre-pressure requirement is increased as a condition that the ventilation index decreases sufficiently to represent less than normal ventilation.
コントローラが、流れ信号から決定された部分閉塞のチェアパターンを表す第2の形状
指数の決定を制御するようにさらに構成され、導出された流れ制限指標が第2の形状指数
のさらなる関数である、請求項25に記載のシステム。
The controller is further configured to control a determination of a second shape index representing the chair pattern of the partial occlusion determined from the flow signal, wherein the derived flow restriction index is a further function of the second shape index. 26. The system of claim 25.
部分閉塞の検出のためのシステムであって、
呼吸ガスの流れを伝達するインターフェイス手段と、
インターフェイス手段と連結され、インターフェイス手段を通る呼吸ガスの呼吸流れを
表す流れ信号を生成する流れ測定手段と、
流れ測定手段と連結され、流れ信号を処理する処理手段と、
を備え、
処理手段が、
流れ信号からの部分閉塞のパターンを表す形状指数の決定と、
流れ信号からの負荷サイクル指標の決定と、
決定された形状指数および決定された負荷サイクル指標の関数としての流れ制限指標の
導出と、
を制御するように構成されている、システム。
A system for detecting partial occlusion, comprising:
An interface means for transmitting a flow of breathing gas;
Flow measurement means coupled to the interface means for generating a flow signal representative of a respiratory flow of breathing gas through the interface means;
Processing means coupled to the flow measurement means for processing the flow signal;
With
Processing means,
Determining a shape index representing a pattern of partial occlusion from the flow signal;
Determining a duty cycle indicator from the flow signal;
Derivation of a flow restriction index as a function of the determined shape index and the determined duty cycle index,
A system configured to control the system.
部分閉塞のパターンがM形状流れ検出関数である、請求項31に記載のシステム。   32. The system of claim 31, wherein the pattern of partial occlusion is an M-shaped flow detection function. 負荷サイクル指標が、現在の息吸気時間対サイクル時間の比率と事前の平均息吸気時間
対サイクル時間の比率とを含む比率である、請求項32に記載のシステム。
33. The system of claim 32, wherein the duty cycle indicator is a ratio including a current breath inspiration time to cycle time ratio and a prior average breath inspiration time to cycle time ratio.
処理手段およびインターフェイス手段と連結され、インターフェイス手段を通る呼吸ガ
スの制御された流れを生成する流れ手段をさらに備え、
処理手段が、(a)流れ制限指標の関数として圧力要求を計算し、(b)圧力要求に応
じて流れ発生器を設定するようにさらに構成されている、
請求項31に記載のシステム。
Flow means coupled to the processing means and the interface means for generating a controlled flow of breathing gas through the interface means;
Processing means is further configured to: (a) calculate the pressure demand as a function of the flow restriction indicator; and (b) set the flow generator in response to the pressure demand.
The system according to claim 31.
処理手段が、(a)形状指数が流れ信号中のM形状息の存在を表すこと、および、(b
)負荷サイクル指標の増加の条件として事前の圧力要求値を増加させるようにさらに構成
されている、請求項34に記載のシステム。
Processing means: (a) that the shape index indicates the presence of an M-shaped breath in the flow signal; and (b)
35.) The system of claim 34, further configured to increase the prior pressure demand as a condition of increasing the duty cycle indicator.
処理手段が、流れ信号から決定された部分閉塞のチェアパターンを表す第2の形状指数
の決定を制御処理するようにさらに構成され、導出された流れ制限指標が第2の形状指数
のさらなる関数である、請求項19に記載の装置。
The processing means is further configured to control a determination of a second shape index representing the chair pattern of the partial occlusion determined from the flow signal, wherein the derived flow restriction index is a further function of the second shape index. 20. The device of claim 19, wherein:
呼吸部分閉塞を検出する装置を制御するためのプロセッサ読み取り可能な情報を有する
情報保持媒体であって、プロセッサ読み取り可能な情報が、
呼吸流れの指標を決定するステップと、
呼吸流れの指標から部分閉塞のパターンを表す形状指数を決定するステップと、
呼吸流れの指標から通気指標を決定するステップと、
決定された形状指数および決定された通気指標の関数として流れ制限指標を導出するス
テップと、
を備える、情報保持媒体。
An information storage medium having processor readable information for controlling an apparatus for detecting respiratory partial obstruction, wherein the processor readable information comprises:
Determining an indicator of respiratory flow;
Determining a shape index representing a pattern of partial obstruction from the index of respiratory flow;
Determining a ventilation index from the respiratory flow index;
Deriving a flow restriction index as a function of the determined shape index and the determined ventilation index;
An information storage medium comprising:
部分閉塞のパターンがM形状流れ検出関数である、請求項37に記載の情報保持媒体。   38. The information storage medium according to claim 37, wherein the partial occlusion pattern is an M-shaped flow detection function. 通気指標が現在の1回呼吸量と事前の1回呼吸量とを含む比率である、請求項38に記
載の情報保持媒体。
39. The information storage medium of claim 38, wherein the ventilation index is a ratio that includes a current tidal volume and a previous tidal volume.
プロセッサ読み取り可能な情報が流れ制限指標の関数として圧力要求を計算するステッ
プをさらに備える、請求項37に記載の情報保持媒体。
38. The information storage medium of claim 37, wherein the processor readable information further comprises calculating a pressure demand as a function of a flow restriction indicator.
事前の圧力要求値が、(a)形状指数が呼吸気流中のM形状息の存在を表すこと、およ
び、(b)通気指標が通常の通気未満を表すために十分に減少することの条件として増加
される、請求項40に記載の情報保持媒体。
Prior pressure requirements are based on conditions that (a) the shape index represents the presence of an M-shaped breath in the respiratory airflow, and (b) that the ventilation index decreases sufficiently to represent less than normal ventilation. 41. The information storage medium of claim 40, which is increased.
プロセッサ読み取り可能な情報が、呼吸流れの指標から決定された部分閉塞のチェアパ
ターンを表す第2の形状指数を決定するステップをさらに備え、導出された流れ制限指標
が第2の形状指数のさらなる関数である、請求項37に記載の情報保持媒体。
The processor readable information further comprising determining a second shape index representing a chair pattern of partial occlusion determined from the respiratory flow index, wherein the derived flow restriction index is a further function of the second shape index. The information storage medium according to claim 37, wherein:
呼吸部分閉塞を検出する装置を制御するためのプロセッサ読み取り可能な情報を有する
情報保持媒体であって、プロセッサ読み取り可能な情報が、
呼吸流れの指標を決定するステップと、
呼吸流れの指標から部分閉塞のパターンを表す形状指数を決定するステップと、
呼吸流れの指標から負荷サイクル指標を決定するステップと、
決定された形状指数および決定された負荷サイクル指標の関数として流れ制限指標を導
出するステップと、
を備える、情報保持媒体。
An information storage medium having processor readable information for controlling an apparatus for detecting respiratory partial obstruction, wherein the processor readable information comprises:
Determining an indicator of respiratory flow;
Determining a shape index representing a pattern of partial obstruction from the index of respiratory flow;
Determining a duty cycle index from the respiratory flow index;
Deriving a flow restriction index as a function of the determined shape index and the determined duty cycle index;
An information storage medium comprising:
部分閉塞のパターンがM形状流れ検出関数である、請求項43に記載の情報保持媒体。   44. The information storage medium according to claim 43, wherein the pattern of the partial occlusion is an M-shaped flow detection function. 負荷サイクル指標が、サイクル時間に対する現在の息吸気時間の比率とサイクル時間に
対する事前の平均息吸気時間の比率とを含む比率である、請求項44に記載の情報保持媒
体。
45. The information storage medium of claim 44, wherein the duty cycle index is a ratio including a ratio of a current breath inspiration time to a cycle time and a ratio of a prior average breath inspiration time to a cycle time.
プロセッサ読み取り可能な情報が流れ制限指標の関数として圧力要求を計算するステッ
プをさらに備える、請求項43に記載の情報保持媒体。
44. The information storage medium of claim 43, wherein the processor readable information further comprises calculating a pressure demand as a function of a flow restriction indicator.
事前の圧力要求値が、形状指数が呼吸気流中のM形状息の存在を表すこと、および、負
荷サイクル指標の増加の条件として増加される、請求項46に記載の情報保持媒体。
47. The information-bearing medium of claim 46, wherein the prior pressure requirement is increased as a condition that the shape index indicates the presence of an M-shaped breath in the respiratory airflow and that the duty cycle index is increased.
プロセッサ読み取り可能な情報が、呼吸流れの指標から決定された部分閉塞のチェアパ
ターンを表す第2の形状指数を決定するステップをさらに備え、導出された流れ制限指標
が第2の形状指数のさらなる関数である、請求項43に記載の情報保持媒体。
The processor readable information further comprising determining a second shape index representing a chair pattern of partial occlusion determined from the respiratory flow index, wherein the derived flow restriction index is a further function of the second shape index. 44. The information storage medium according to claim 43, wherein:
呼吸治療機器の治療セッティングを決定する方法であって、
呼吸流れの指標を決定するステップと、
呼吸流れの指標から部分閉塞の程度を表す形状指数を決定するステップと、
呼吸流れの指標から通気の変化の程度を表す通気指標を決定するステップと、
部分閉塞の程度および通気の変化の程度の両方の比例関数として治療セッティングを計
算するステップと、
を備える、方法。
A method for determining a treatment setting of a respiratory treatment device,
Determining an indicator of respiratory flow;
Determining a shape index representing the degree of partial obstruction from the respiratory flow index;
Determining a ventilation index indicative of the degree of ventilation change from the respiratory flow index;
Calculating the treatment setting as a proportional function of both the degree of partial occlusion and the degree of change in ventilation;
A method comprising:
形状指数が1回から3回までの息の範囲内の複数の息から決定される、請求項49に記
載の方法。
50. The method of claim 49, wherein the shape index is determined from a plurality of breaths within a range of one to three breaths.
形状指数がM形状息指数である、請求項49に記載の方法。   50. The method of claim 49, wherein the shape index is an M shape breath index. 治療セッティングが自動漸増呼吸治療機器を設定するために適用される、請求項49に
記載の方法。
50. The method of claim 49, wherein the therapy settings are applied to set up an automatic respiratory therapy device.
呼吸治療のためのセッティングを決定する装置であって、
呼吸流れの指標を決定するセンサと、
(a)呼吸流れの指標から部分閉塞の程度を表す形状指数を決定し、(b)呼吸流れの
指標から通気の変化の程度を表す通気指標を決定し、(c)部分閉塞の程度および通気の
変化の程度の両方の比例関数として治療セッティングを導出するように構成されたプロセ
ッサと、
を備える、装置。
A device for determining settings for respiratory treatment,
A sensor for determining an indicator of respiratory flow;
(A) A shape index indicating the degree of partial obstruction is determined from the index of the respiratory flow, (b) a ventilation index indicating the degree of change in ventilation is determined from the index of the respiratory flow, and (c) the degree of partial obstruction and the ventilation. A processor configured to derive the treatment setting as a proportional function of both the degree of change of
An apparatus comprising:
形状指数が1回から3回までの息の範囲内の複数の息からプロセッサによって決定され
る、請求項53に記載の装置。
54. The apparatus of claim 53, wherein the shape index is determined by the processor from a plurality of breaths in a range of one to three breaths.
形状指数がM形状指数である、請求項53に記載の装置。   54. The device of claim 53, wherein the shape index is an M shape index. 呼吸圧力治療を患者インターフェイスに与えるように構成された流れ発生器をさらに備
える装置であって、
プロセッサが治療セッティング時に患者インターフェイスへの治療を制御するように構
成され、
装置が自動タイトレーション呼吸治療機器を備える、
請求項53に記載の装置。
The apparatus further comprising a flow generator configured to provide a respiratory pressure therapy to the patient interface, the apparatus further comprising:
A processor configured to control treatment to the patient interface during treatment setting;
The device comprises automatic titration respiratory therapy equipment,
54. The device according to claim 53.
呼吸治療のための治療セッティングを決定する装置であって、
呼吸流れの指標を決定する手段と、
呼吸流れの指標から部分閉塞の程度を表す形状指数を決定する手段と、
呼吸流れの指標から通気の変化の程度を表す通気指標を決定する手段と、
部分閉塞の程度および通気の変化の程度の両方の比例関数として治療セッティングを導
出する手段と、
を備える、装置。
An apparatus for determining a treatment setting for respiratory treatment,
Means for determining an indicator of respiratory flow;
Means for determining a shape index representing the degree of partial obstruction from the index of respiratory flow;
Means for determining a ventilation index indicating the degree of change in ventilation from the respiratory flow index;
Means for deriving treatment settings as a proportional function of both the degree of partial occlusion and the degree of change in ventilation;
An apparatus comprising:
形状指数が1回から3回までの息の範囲内の複数の息からプロセッサによって決定され
る、請求項57に記載の装置。
58. The apparatus of claim 57, wherein the shape index is determined by the processor from a plurality of breaths in a range of one to three breaths.
導出された治療セッティングに応答して患者への呼吸圧力治療を生成し提供する手段を
さらに備える装置であって、前記装置は自動タイトレーション呼吸治療機器を備える、請
求項57に記載の装置。
58. The device of claim 57, further comprising means for generating and providing a respiratory pressure treatment to the patient in response to the derived treatment settings, wherein the device comprises an automatic titration respiratory treatment device.
睡眠呼吸障害を治療する機器において、治療の変化を決定する方法であって、
呼吸流れの指標から部分閉塞の程度の第1の指標を決定するステップと、
呼吸流れの指標から呼吸パラメータの第2の指標を決定するステップと、
呼吸パラメータによって部分閉塞の程度を適正にするため第2の指標を用いて第1の指
標を調節するステップと、
を備える、方法。
In a device for treating sleep-disordered breathing, a method for determining a change in treatment,
Determining a first indicator of the degree of partial obstruction from the indicator of respiratory flow;
Determining a second measure of respiratory parameters from the measure of respiratory flow;
Adjusting the first index using the second index to adjust the degree of partial obstruction according to the respiratory parameter;
A method comprising:
不正確にフレーム化された息を表す息パターンの検出時に調節された第1の指標を調整
するステップをさらに備える、請求項60に記載の方法。
61. The method of claim 60, further comprising adjusting the adjusted first indicator upon detection of a breath pattern representing an incorrectly framed breath.
調節された第1の指標の比例関数として治療セッティングを生成するステップをさらに
備える、請求項60に記載の方法。
61. The method of claim 60, further comprising generating a treatment setting as a proportional function of the adjusted first indicator.
第1の指標が形状指数である、請求項62に記載の方法。   63. The method of claim 62, wherein the first indicator is a shape index. 第2の指標が呼吸サイクルの持続時間に対する呼吸サイクルの吸気部分の持続時間の比
率の変化の程度を表す、請求項63に記載の方法。
64. The method of claim 63, wherein the second indicator represents a degree of change in a ratio of a duration of the inspiratory portion of the respiratory cycle to a duration of the respiratory cycle.
第2の指標が吸息と呼息の相対的な持続時間の関数である、請求項64に記載の方法。   65. The method of claim 64, wherein the second indicator is a function of the relative duration of inspiration and expiration. ピーク流れの関数として調節された第1の指標を調整するステップをさらに備える、請
求項65に記載の方法。
66. The method of claim 65, further comprising adjusting the adjusted first indicator as a function of peak flow.
ピーク流れがピーク呼気流れ位置である、請求項66に記載の方法。   67. The method of claim 66, wherein the peak flow is a peak expiratory flow position. 第1の指標がシングル息から決定された形状指数である、請求項60に記載の方法。   61. The method of claim 60, wherein the first indicator is a shape index determined from a single breath. 形状指数がシングル息平坦化の指数である、請求項68に記載の方法。   69. The method of claim 68, wherein the shape index is a single breath flattening index. 息フレーム化が患者のいびきに関連した周波数を除去するフィルタ処理より前に実行さ
れる、請求項68に記載の方法。
69. The method of claim 68, wherein breath framing is performed prior to filtering to remove frequencies associated with patient snoring.
平坦化が患者のいびきに関連した周波数を除去するフィルタ処理より前に決定される、
請求項68に記載の方法。
Flattening is determined prior to filtering to remove frequencies associated with patient snoring;
70. The method of claim 68.
睡眠呼吸障害を治療する機器において、機器によって供給されるべき治療圧力の変化を
自動的に決定する方法であって、
患者吸気努力が患者吸気流れと相関する程度の第1の指標を決定するステップと、
患者通気の第2の指標を決定するステップと、
前記第1の指標および第2の指標の第1の関数となるように治療圧力の変化を決定する
ステップと、
を備える、方法。
In a device for treating sleep-disordered breathing, a method for automatically determining a change in treatment pressure to be delivered by the device,
Determining a first indicator of the degree to which patient inspiratory effort is correlated with patient inspiratory flow;
Determining a second indicator of patient ventilation;
Determining a change in treatment pressure to be a first function of the first index and the second index;
A method comprising:
前記第1の指標が部分閉塞の指数である、請求項72に記載の方法。   73. The method of claim 72, wherein the first indicator is an index of partial occlusion. 患者通気の前記第2の指標が、患者通気が適切である程度の指標である、請求項72に
記載の方法。
73. The method of claim 72, wherein the second indicator of patient ventilation is a measure of the degree to which patient ventilation is appropriate.
前記第1の指標が吸息と呼息の相対的な持続時間の指標である、請求項72に記載の方
法。
73. The method of claim 72, wherein the first indicator is an indicator of the relative duration of inspiration and expiration.
睡眠呼吸障害を治療する機器において、患者の気道の部分閉塞の指標を自動的に決定す
る方法であって、
呼吸流れの指標を決定するステップと、
呼吸流れの指標から第1の部分閉塞指標を決定するステップと、
呼吸流れの指標から第2の部分閉塞指標を決定するステップと、
第1の部分閉塞指標および第2の部分閉塞指標の関数として第3の部分閉塞指標を決定
するステップと、
を備える、方法。
In a device for treating sleep-disordered breathing, a method for automatically determining an index of a partial obstruction of a patient's airway,
Determining an indicator of respiratory flow;
Determining a first partial obstruction index from the respiratory flow index;
Determining a second partial occlusion index from the respiratory flow index;
Determining a third partial occlusion index as a function of the first partial occlusion index and the second partial occlusion index;
A method comprising:
第1の閉塞指標がM形状息パターンを表す指数である、請求項76に記載の方法。   77. The method of claim 76, wherein the first occlusion indicator is an index representing an M-shaped breath pattern. 第2の閉塞指標がチェア形状息パターンを表す指数である、請求項77に記載の方法。   80. The method of claim 77, wherein the second occlusion indicator is an index representing a chair-shaped breath pattern. 睡眠呼吸障害を治療する機器において、患者の気道の部分閉塞の指標を自動的に決定す
る方法であって、
呼吸流れの指標を決定するステップと、
呼吸流れの指標から第1の部分閉塞指標を決定するステップと、
部分閉塞の履歴的な標識を導出するため第1の部分閉塞指標をフィルタ処理するステッ
プと、
呼吸流れの指標から非閉塞息パターンの検出時にフィルタ処理をリセットするステップ
と、
を備える、方法。
In a device for treating sleep-disordered breathing, a method for automatically determining an index of a partial obstruction of a patient's airway,
Determining an indicator of respiratory flow;
Determining a first partial obstruction index from the respiratory flow index;
Filtering the first partial occlusion index to derive a historical indicator of the partial occlusion;
Resetting the filtering process upon detection of a non-obstructed breath pattern from the respiratory flow index;
A method comprising:
第1の部分閉塞指標が平坦化指数である、請求項79に記載の方法。   80. The method of claim 79, wherein the first partial occlusion indicator is a flattening index. 睡眠呼吸障害を治療する機器において、患者の気道の部分閉塞の指標を自動的に決定す
る方法であって、
呼吸流れの指標を決定するステップと、
いびきを表す周波数域において呼吸流れの指標をフィルタ処理するステップと、
パワー信号が雑音を表しているかどうかを評価するために時間の関数として周波数域の
パワーの大きさを解析するステップと、
を備える、方法。
In a device for treating sleep-disordered breathing, a method for automatically determining an index of a partial obstruction of a patient's airway,
Determining an indicator of respiratory flow;
Filtering an indicator of respiratory flow in a frequency range representing snoring;
Analyzing the magnitude of the power in the frequency domain as a function of time to evaluate whether the power signal represents noise;
A method comprising:
解析するステップが、シャノンエントロピー関数を周波数域のパワーの大きさに適用す
るステップを備える、請求項81に記載の方法。
82. The method of claim 81, wherein analyzing comprises applying a Shannon entropy function to power magnitude in the frequency domain.
睡眠呼吸障害を治療する機器において、吸気の開始を自動的に決定する方法であって、
呼吸流れの指標を決定するステップと、
呼吸流れから第1のピークを検出するステップと、
第1のピークの関数として呼吸サイクルの開始を決定するステップと、
を備え、
第1のピークの検出が呼吸サイクル中の第2のピークの検出を回避するため制限されて
いる、方法。
In a device for treating sleep-disordered breathing, a method for automatically determining the start of inspiration,
Determining an indicator of respiratory flow;
Detecting a first peak from the respiratory flow;
Determining the start of a respiratory cycle as a function of the first peak;
With
The method wherein the detection of the first peak is limited to avoid detecting a second peak during the respiratory cycle.
睡眠呼吸障害を治療する機器において、患者の気道の部分閉塞の指標を自動的に決定す
る方法であって、
呼吸流れの指標を決定するステップと、
呼吸流れの指標の関数として呼吸サイクルの持続時間に対する呼吸サイクル中の吸気部
分の持続時間の第1の比率を決定するステップと、
呼吸流れの関数として呼吸サイクルの持続時間に対する呼吸サイクル中の吸気部分の持
続時間の第2の比率を決定するステップと、
第1の比率および第2の比率の関数として部分閉塞の指標を導出するステップと、
を備える、方法。
In a device for treating sleep-disordered breathing, a method for automatically determining an index of a partial obstruction of a patient's airway,
Determining an indicator of respiratory flow;
Determining a first ratio of the duration of the inspiratory portion during the respiratory cycle to the duration of the respiratory cycle as a function of a measure of respiratory flow;
Determining a second ratio of the duration of the inspiratory portion during the respiratory cycle to the duration of the respiratory cycle as a function of respiratory flow;
Deriving an indication of partial occlusion as a function of the first ratio and the second ratio;
A method comprising:
睡眠呼吸障害を治療する機器において、患者の気道の部分閉塞の指標を自動的に決定す
る方法であって、
呼吸流れの指標を決定するステップと、
呼吸流れの指標から部分閉塞の指標を決定するステップと、
呼吸流れから、漏れの過渡的な変化を表す指標である妨害の指標を決定するステップと

妨害の指標の関数として部分閉塞の指標を調整するステップと、
を備える、方法。
In a device for treating sleep-disordered breathing, a method for automatically determining an index of a partial obstruction of a patient's airway,
Determining an indicator of respiratory flow;
Determining an index of partial obstruction from the index of respiratory flow;
Determining, from the respiratory flow, an index of disturbance that is indicative of a transient change in leakage;
Adjusting the indicator of partial occlusion as a function of the indicator of obstruction;
A method comprising:
部分閉塞の指標がM形状パターン息の検出の関数である、請求項85に記載の方法。   86. The method of claim 85, wherein the indication of partial occlusion is a function of detecting an M-shaped pattern breath. 睡眠呼吸障害を治療する機器において、覚醒の指標を自動的に決定する方法であって、
呼吸流れの指標を決定するステップと、
呼吸流れの指標の呼気部分のピーク指標を決定するステップと、
ピーク指標の関数として覚醒の指標を決定するステップと、
を備える、方法。
In a device for treating sleep-disordered breathing, a method for automatically determining an index of arousal,
Determining an indicator of respiratory flow;
Determining a peak indicator of the expiratory portion of the indicator of respiratory flow;
Determining an index of arousal as a function of the peak index;
A method comprising:
ピーク指標の関数が呼気部分の範囲内の位置の関数である、請求項87に記載の方法。   90. The method of claim 87, wherein the function of the peak indicator is a function of a position within the expiratory portion. ピーク指標が呼吸流れの指標の呼気部分の後半時間部分に現れるならば、覚醒の指標が
覚醒を表す、請求項88に記載の方法。
89. The method of claim 88, wherein the arousal indicator represents arousal if the peak indicator appears in the second half of the expiratory portion of the respiratory flow indicator.
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