SE530004C2

SE530004C2 - Nasal air flow resistance measuring device, determines absolute nasal air flow resistance value based on continuously measured respiration air flow and trans nasal pressure data

Info

Publication number: SE530004C2
Application number: SE0602755A
Authority: SE
Inventors: Olli-Pekka Alho; Tapio Seppaenen; Miika Koskinen
Original assignee: Nuhalaboratorio Nosemedical Oy
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2008-02-05
Also published as: SE0602755L; FI20055691A; FI20055691A0; FI120132B

Abstract

The data input interface (102) is configured to receive continuously measured respiration air flow data and trans-nasal pressure data. The processor unit (104) is configured to determine the absolute nasal air flow resistance value on the basis of this data. An independent claim is also included for a measuring module for this device, comprising a data unit for connecting to the data input interface, an air flow measuring unit for connecting to the data unit in order to continuously obtain respiration air flow data, and a pressure sensor for connecting to the data unit in order to continuously obtain trans-nasal pressure data.

Description

25 30 35 530 004 erligt tillhandahålla andningsluftflödesdata; och en tryoksond som kan kopplas till dataenheten för att kontinuerligt tillhandahålla transnasala tryckdata. 25 30 35 530 004 honestly provide respiratory air flow data; and a pressure probe that can be connected to the data unit to continuously provide transnasal pressure data.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls ett förfarande för be- stämning av ett nasalluftflödesmotstånd, vilket förfarande omfattar: mottagning av kontinuerligt uppmätta andningsluftflödesdata; mottagning av kontinuerligt uppmätta transnasala tryckdata; och bestämning av absoluta nasalluftflödes- motståndsvärden på basis av mottagna andningsluftflödesdata och mottagna transnasala tryckdata.According to one aspect of the invention, there is provided a method of determining a nasal air flow resistance, the method comprising: receiving continuously measured respiratory air flow data; receiving continuously measured transnasal pressure data; and determining absolute nasal airflow resistance values based on received respiratory airflow data and received transnasal pressure data.

Enligt en aspekt på uppfinningen tillhandahålls en datorprogram- produkt som kodar ett dataprogram med instruktioner för att exekvera en da- torprocess för bestämning av ett nasalluftflödesmotstånd, vilken process om- fattar: mottagning av kontinuerligt uppmätta andningsluftflödesdata; mottag- ning av kontinuerligt uppmätta transnasala tryckdata; och bestämning av abso- luta nasalluftflödesvärden på basis av mottagna andningsluftflödesdata och mottagna transnasala tryckdata.According to one aspect of the invention, there is provided a computer program product encoding a computer program having instructions for executing a computer process for determining a nasal air flow resistance, the process comprising: receiving continuously measured respiratory air flow data; receiving continuously measured transnasal pressure data; and determining absolute nasal air flow values based on received respiratory air flow data and received transnasal pressure data.

Enligt en aspekt på uppfinningen tillhandahålls ett dataprogramdis- tributionsmedium som kan avläsas av en dator och som kodar ett dataprogram med instruktioner för att exekvera en datorprocess för bestämning av ett nasal- luftflödesmotstånd, vilken process omfattar: mottagning av kontinuerligt upp- mätta andningsluftflödesdata; mottagning av kontinuerligt uppmätta transnasa- la tryckdata; och bestämning av absoluta nasalluftflödesmotståndsvärden på basis av mottagna andningsluftﬂödesdata och mottagna transnasala tryckdata.According to one aspect of the invention, there is provided a computer program distribution medium which can be read by a computer and which encodes a computer program with instructions for executing a computer process for determining a nasal airflow resistance, which process comprises: receiving continuously measured respiratory airflow data; receiving continuously measured transnasal pressure data; and determining absolute nasal air flow resistance values based on received respiration air ﬂ fate data and received transnasal pressure data.

Uppﬁnningen erbjuder flera fördelar. Bestämning av absolut nasal- motstånd möjliggörs. Tillförlitliga långtidsmätresultat kan erhållas. Effekter av varierande förhållanden på ett nasalmotstånd kan undersökas användarvänli- gare och exaktare. Systematiska ändringar av nasalmotstånd över tid (dvs. nasalcykel) på grund av det autonoma nervsystemet kan likaså bestämmas.The invention offers several advantages. Determination of absolute nasal resistance is made possible. Reliable long-term measurement results can be obtained. The effects of varying conditions on a nasal resistance can be investigated more user-friendly and more accurately. Systematic changes in nasal resistance over time (ie nasal cycle) due to the autonomic nervous system can also be determined.

LISTA ÖVER RITNINGAR l det följande kommer Uppﬁnningen att beskrivas mera detaljerat med hänvisning till utföringsformer och bifogade ritningar, där figur 1 visar ett exempel på en anordning för bestämning av ett na- salluftflödesmotstånd; figur 2 visar ett annat exempel på en anordning och en mätmodul; figur 3 åskådliggör ett schematiskt diagram av ett nasalmotstånd; figur 4 åskådliggör ett exempel på kalibrering av andningsluftflödes- data till ett totalt andningsluftflöde; 10 15 20 25 30 35 530 004 figur 5 åskådliggör ett exempel på bestämning av ett andningsluft- flöde på basis av trycksensordata; figurerna 6A och 6B åskådliggör exempel på användningar för mät- ning av ett andningsluftflöde; figur 7A är en vy som visar en förenklad tvärsnittsplanvy av ett näs- område och ett exempel på mätning av ett nasalluftﬂödesmotstånd; figur 7B åskådliggör ett exempel på en användning för mätning av transnasala tryckdata; ﬁgur 8 är ett exempelflödesschema som åskådliggör en process för bestämning av ett nasalluftflödesmotstånd; och figur 9 åskådliggör ett exempel på ett förfarande för bestämning av ett nasalluftﬂödesmotstånd.LIST OF DRAWINGS In the following, the invention will be described in more detail with reference to embodiments and accompanying drawings, in which Figure 1 shows an example of a device for determining a nasal air flow resistance; Figure 2 shows another example of a device and a measuring module; Figure 3 illustrates a schematic diagram of a nasal resistor; Figure 4 illustrates an example of calibrating respiratory airflow data to a total respiratory airflow; Figure 5 illustrates an example of determining a respiratory airflow based on pressure sensor data; Figures 6A and 6B illustrate examples of uses for measuring a respiratory airflow; Figure 7A is a view showing a simplified cross-sectional plan view of a nasal area and an example of measuring a nasal air resistance resistance; Figure 7B illustrates an example of a use for measuring transnasal pressure data; Figure 8 is an example flow chart illustrating a process for determining a nasal air flow resistance; and Figure 9 illustrates an example of a method for determining a nasal air resistance resistance.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER Med hänvisning till figur 1 undersöks ett exempel på en anordning, på vilken utföringsformerna enligt uppﬁnningen kan tillämpas. Utföringsformer- na är emellertid inte begränsade till systemen som beskrivs i dessa exempel; tvärtom kan en fackman på området tillämpa den uppfinningsenliga lösningen även på andra system.DESCRIPTION OF EMBODIMENTS With reference to Figure 1, an example of a device to which the embodiments according to the invention can be applied is examined. However, the embodiments are not limited to the systems described in these examples; on the contrary, a person skilled in the art can apply the solution according to the invention to other systems as well.

Anordningen 100 i ﬁgur 1 omfattar en behandlingsenhet 104 för styrning av anordningens funktioner. Behandlingsenheten 104 hänvisar till block som styr anordningens 100 drift och är nuförtiden vanligen förverkligad som en processor och därtill hörande mjukvara, men olika hårdvaruimplemen- teringar är även möjliga, t.ex. en krets som byggts av separata logikkompcnen- ter eller en eller flera kundspecifika integrerade kretsar (Application-Specific ln- tegrated Circuit, ASIC). En hybrid av dessa implementeringar är likaså möjlig.The device 100 in Figure 1 comprises a processing unit 104 for controlling the functions of the device. The processing unit 104 refers to blocks which control the operation of the device 100 and is nowadays usually implemented as a processor and associated software, but various hardware implementations are also possible, e.g. a circuit built by separate logic components or one or more Customer-Specific Integrated Circuits (ASICs). A hybrid of these implementations is also possible.

Behandlingsenheten 104 kan ha åtkomst till ett minne 110 under exekvering av anordningens operationer. Även ett datainmatningsgränssnitt 102 är anordnat för kommunika- tion med behandlingsenheten 104 för att förse behandlingsenheten 104 med mätdata. Anordningen 100 kan även innehålla ett användargränssnitt 108. An- vändargränssnittet 108 kan erbjuda en inmatningsanordning för en användare att inmata styrkommandon, och en display för att visa till exempel resultat.The processing unit 104 may have access to a memory 110 while executing the operations of the device. A data entry interface 102 is also provided for communication with the processing unit 104 to provide the processing unit 104 with measurement data. The device 100 may also include a user interface 108. The user interface 108 may provide an input device for a user to input control commands, and a display to display, for example, results.

Displayen är typiskt konﬁgurerad att visa grafik och text. Anordningen kan vi- dare omfatta ett tangentbord. Beroende på typen av anordning kan det ﬁnnas ett olikt antal användargränssnittsdelar. Anordningen är till exempel en per- sondator, en laptop eller en PDA- (personal digital assistant) anordning. 10 15 20 25 30 35 550 004 l en utföringsform är datainmatningsgränssnittet 102 konfigurerat att motta andningsluftflödesdata och motta transnasala tryckdata; och behand- lingsenheten 104 är konfigurerad att bestämma absoluta nasalluftﬂödesmot- ståndsvärden på basis av mottagna andningsluftflödesdata och mottagna transnasala tryckdata. Luftﬂödesdata och transnasala tryckdata kan mottas med trådlösa eller trådbundna förbindelser 112, 114 i datainmatningsgränssnit- tet 102.The display is typically configured to display graphics and text. The device may further comprise a keyboard. Depending on the type of device, there may be a different number of user interface components. The device is, for example, a personal computer, a laptop or a PDA (personal digital assistant) device. In one embodiment, the data input interface 102 is configured to receive respiratory airflow data and receive transnasal pressure data; and the treatment unit 104 is configured to determine absolute nasal air ﬂ resistance resistance values based on received respiratory air flow data and received transnasal pressure data. Air ﬂ fate data and transnasal pressure data can be received with wireless or wired connections 112, 114 in the data entry interface 102.

Figur 2 visar ett annat exempel på en anordning för att bestämma ett nasalluftﬂödesmotstånd med en mätmoduls 202 samarbete. Anordningen kan omfatta en behandlingsenhet 104, ett datainmatningsgränssnitt 102, ett användargränssnitt 108 och ett minne 110. Mätmoduien 202 förser anordning- ens datainmatningsgränssnitt 102 med erforderliga mätdata. Mätmoduien 202 omfattar en dataenhet 200 för insamling av mätdata. Dataenheten 200 kan kopplas till datainmatningsgränssnittet 102 genom trådkommunikation eller trådlöst. Dataenheten 200 kan också vara en del av anordningen enligt figur 1, således kan till exempel datainmatningsgränssnittet 102 omfatta dataenheten 200.Figure 2 shows another example of a device for determining a nasal air resistance resistance with the cooperation of a measuring module 202. The device may include a processing unit 104, a data input interface 102, a user interface 108 and a memory 110. The measurement module 202 provides the device data input interface 102 with the required measurement data. The measurement module 202 comprises a data unit 200 for collecting measurement data. The data unit 200 can be connected to the data input interface 102 by wired communication or wirelessly. The data unit 200 may also be part of the device according to Figure 1, thus for example the data input interface 102 may comprise the data unit 200.

Mätmoduien 202 omfattar åtminstone en trycksond 204 som kan kopplas till dataenheten 200 för att kontinuerligt tillhandahålla transnasala tryckdata. Transnasala tryckdata 200 kan kommuniceras till dataenheten 200 trådlöst eller med en trådförbindelse. l utföringsformen i ﬁgur 2 används en ' trådlös förbindelse 214 för att kommunicera transnasala tryckdata från tryck- sonden 204 till dataenheten 200. Transnasala tryckdata omfattar information om trycket i det bakre näsområdet i förhållande till atmosfäriskt tryck. Det transnasala trycket kan mätas var som helst i ett området mellan en bakre del av näshålorna och en nedre gräns av nasofarynx. Trycksonden 204 kan vara försedd med till exempel ett tunt rör för att tillhandahålla transnasala tryckdata non-invasivt från det bakre näsområdet. Vilket slag av implantsensorer som helst, trådlösa eller trådbundna, kan också användas för att förverkliga tryck- sonden 204. Trycksonden 204 kan också omfatta flera än en sensor för att till- handahålla transnasala tryckdata. Till exempel är en implementering där ﬂera sensorer är anordnade i det bakre näsområdet möjlig. Transnasala tryckdata kan mätas till exempel från en bakre del av näskanalerna eller från nasofarynx.The measurement module 202 comprises at least one pressure probe 204 which can be connected to the data unit 200 to continuously provide transnasal pressure data. Transnasal print data 200 can be communicated to the data unit 200 wirelessly or with a wired connection. In the embodiment of Figure 2, a wireless connection 214 is used to communicate transnasal pressure data from the pressure probe 204 to the data unit 200. Transnasal pressure data includes information about the pressure in the posterior nasal region relative to atmospheric pressure. The transnasal pressure can be measured anywhere in an area between a posterior part of the nasal cavities and a lower border of the nasopharynx. The pressure probe 204 may be provided with, for example, a thin tube to provide transnasal pressure data non-invasively from the posterior nasal region. Any type of implant sensor, wireless or wired, can also be used to realize the pressure probe 204. The pressure probe 204 may also include more than one sensor to provide transnasal pressure data. For example, an implementation where ﬂ your sensors are arranged in the posterior nasal area is possible. Transnasal pressure data can be measured, for example, from a posterior part of the nasal passages or from the nasopharynx.

Trycksonden 204 stör inte andningen hos det undersökta objektet.The pressure probe 204 does not interfere with the breathing of the examined object.

Mätmoduien 202 omfattar vidare en luftflödesmätenhet 210 som kan kopplas till dataenheten 200 för att kontinuerligt tillhandahålla andningsluftflö- 10 15 20 25 30 35 550 004 desdata. Luftflödesdata kan kommuniceras till dataenheten 200 trådlöst eller med en trådförbindelse 212, 213. l en utföringsform omfattar luftflödesmät- enheten 210 åtminstone en andningsansträngningssensor 206, 208 för gene- rering av signaler från ett thoraxområde och/eller ett bukområde hos objektet som undersöks, till exempel en människa, ett djur eller i princip vilket däggdjur som helst. Ansträngningssensorerna 206, 208 är kopplade till dataenheten 200 som tillhandahåller andningsluftflödesdata till behandlingsenheten 104 på ba- sis av signaler som mottagits från anstrângningssensorerna 206, 208. När an- strängningssensorerna 206, 208 används är anordningens behandlingsenhet 104 konfigurerad att bestämma ett totalt luftﬂöde på basis av de genererade signalerna. Det är likaså möjligt att det totala luftflödet bestäms i dataenheten 200 och endast då tillhandahålls behandlingsenheten 204 via datainmatnings- gränssnittet 102. l en annan utföringsform omfattar luftﬂödesmätenheten 210 åtmin- stone en trycksensor 206, 208 för att generera tryckdata från framsidan av näsborrarna hos patienten som mäts. Då kan behandlingsenheten 104 vara konfigurerad att bestämma luftflödet via vardera näskanalen på basis av gene- rerade tryckdata. Det är också möjligt att bestämma det totala luftflödet när man använder trycksensorer 206, 208, som genererar tryckdata från framsidan av vardera näsborren. Det finns även sätt att tillhandahålla signaler på basis av vilka andningsluftflödesdata kan genereras andra än de som beskrivs i dessa exempel.The measuring module 202 further comprises an air flow measuring unit 210 which can be connected to the data unit 200 to continuously provide respiratory air flow data. Airflow data can be communicated to the data unit 200 wirelessly or with a wired connection 212, 213. In one embodiment, the airflow measuring unit 210 comprises at least one respiratory effort sensor 206, 208 for generating signals from a thoracic region and / or an abdominal region of the object being examined, for example a human, an animal or basically any mammal. The effort sensors 206, 208 are coupled to the data unit 200 which provides respiratory airflow data to the treatment unit 104 based on signals received from the effort sensors 206, 208. When the effort sensors 206, 208 are used, the device's treatment unit 104 is configured to determine the generated signals. It is also possible that the total airflow is determined in the data unit 200 and only then is the treatment unit 204 provided via the data entry interface 102. In another embodiment, the air flow measurement unit 210 comprises at least one pressure sensor 206, 208 for generating pressure data from the front of the patient's nostrils. measured. Then, the treatment unit 104 may be configured to determine the air flow via each nasal passage based on generated pressure data. It is also possible to determine the total airflow when using pressure sensors 206, 208, which generate pressure data from the front of each nostril. There are also ways to provide signals based on which respiratory airflow data can be generated other than those described in these examples.

Trycksonden 204 för att tillhandahålla transnasala tryckdata kan kopplas till dataenheten 200 med en trådbunden förbindelse eller likaså tråd- löst. Ifall en trådlös förbindelse används, kan tryoksonden 204 omfatta en sän- darenhet. Likaså kan luftﬂödesmätenheten 210 och/eller luftﬂödesmätenhetens 210 sensorer kopplas till dataenheten 200 med en trådbunden förbindelse eller trådlöst. l en utföringsform är datainmatningsgränssnittet 102 konﬁgurerat att motta andningsluftflödesdata och transnasala tryckdata från dataenheten 200. l vissa utföringsformer kan emellertid data från sensorerna 206, 208 och från trycksonden 204 inmatas direkt i datainmatningsgränssnittet 102. Behand- lingsenheten 104 är då konfigurerad att bestämma absoluta nasalluftflödes- motståndsvärden på basis av mottagna andningsluftflödesdata och mottagna transnasala tryckdata. Motståndsvärdena kan bestämmas från data som upp- mätts till exempel under en förutbestämd tidsperiod. Det är likaså möjligt att 10 15 am 25 30 35 530 004 under en kontinuerlig mätning av andningsluftflödesdata och transnasala tryckdata bestämma också motståndsvärdena kontinuerligt. Motståndsvärdena kan även bestämmas endast efter att en förutbestämd tidsperiod har förﬂutit från början av mätningen, eller när data har mottagits i behandlingsenheten 104. Resultaten av motståndsvärdesbestämningen kan vidare behandlas för att tillhandahålla vilka slags presentationer som helst, såsom tabeller, grafer, bilder, som skall visas på användargränssnittet 108. l en utföringsform bestäms andningsluftﬂödet i båda näskanalerna i en näsa separat genom användning av till exempel två trycksensorer 206, 208 för att generera tryckdata från näsborrarnas framsida. Således kan behand- lingsenheten 104 vara konfigurerad att bestämma absoluta nasalluftflödesmot- ståndsvärden för vardera näskanalen separat. l en annan utföringsform tillhan- dahålls ett totalt andningsluftflöde, och behandlingsenheten 104 kan bestäm- ma totala absoluta nasalluftﬂödesmotståndsvärden, dvs. inte separata mot- ståndsvärden, för vardera näskanalenfl en utföringsform kan behandlingsen- heten 104 bestämma både de totala luftﬂödesmotståndsvärdena för näsan och de separata motståndsvärdena för vardera näskanalen.The pressure probe 204 for providing transnasal pressure data can be connected to the data unit 200 with a wired connection or also wirelessly. If a wireless connection is used, the pressure probe 204 may comprise a transmitter unit. Likewise, the air fate unit 210 and / or the air fate unit 210 sensors can be connected to the data unit 200 with a wired connection or wirelessly. In one embodiment, the data input interface 102 is configured to receive respiratory airflow data and transnasal pressure data from the data unit 200. However, in some embodiments, data from the sensors 206, 208 and from the pressure probe 204 may be input directly to the data input interface 102. The processing unit 104 is then configured. resistance values based on received respiratory airflow data and received transnasal pressure data. The resistance values can be determined from data that are measured, for example, during a predetermined time period. It is also possible that during a continuous measurement of respiratory airflow data and transnasal pressure data, the resistance values are also determined continuously. The resistance values can also be determined only after a predetermined time period has elapsed from the beginning of the measurement, or when data has been received in the processing unit 104. The results of the resistance value determination can be further processed to provide any kind of presentations, such as tables, graphs, pictures, to be is shown on the user interface 108. In one embodiment, the respiratory air flow in both nasal passages of a nose is determined separately by using, for example, two pressure sensors 206, 208 to generate pressure data from the front of the nostrils. Thus, the treatment unit 104 may be configured to determine absolute nasal air flow resistance values for each nasal passage separately. In another embodiment, a total respiratory airflow is provided, and the treatment unit 104 can determine total absolute nasal air ﬂ fate resistance values, i.e. not separate resistance values, for each nasal canal fl one embodiment, the treatment unit 104 can determine both the total air ﬂ resistance resistance values for the nose and the separate resistance values for each nasal canal.

Låt oss härnäst undersöka några teoretiska grunder för den presen- terade lösningen. Figur 3 åskådliggör ett schematiskt diagram av ett nasalmot- stånd. Det schematiska diagrammet i figur 3 består av idealiserade kretsele- ment som representerar vissa egenskaper hos näsans verkliga biofysik. Mot- stånden R1 300 och R; 302 representerar nasalluftﬂödessubmotstånd för båda näskanalerna i en näsa. Motstånden R1 300 och Rg 302 är kopplade parallellt.Next, let us examine some theoretical bases for the solution presented. Figure 3 illustrates a schematic diagram of a nasal resistor. The schematic diagram in Figure 3 consists of idealized circuit elements that represent certain properties of the actual biophysics of the nose. Resistors R1 300 and R; 302 represents nasal air ﬂ fate sub-resistance of both nasal passages in one nose. Resistors R1 300 and Rg 302 are connected in parallel.

Ett totalt motstånd på Rio; 304 kan beräknas genom att man delar produkten av submotstånden R1 300 och RQ 302 med summan av dessa. En tryckskillnad P 306 flyttar luften genom systemet. Luftens strömningshastighet är analog med "strömmen" i kretsen. Baserat på figur 3 kan man se att ett totaliuftﬂöde av Fm 308 passerar genom näsan. F1 310 och F; 312 representerar subflöden som passerar genom näsans två näskanaler. Det totala luftﬂödet Fm 308 är en summa av de två subflödena F1 310 och F; 312.A total resistance on Rio; 304 can be calculated by dividing the product of the sub-resistors R1 300 and RQ 302 by the sum of these. A pressure difference P 306 moves the air through the system. The air flow rate is analogous to the "current" in the circuit. Based on Figure 3, it can be seen that a total airflow of Fm 308 passes through the nose. F1 310 and F; 312 represents subflows passing through the two nasal passages of the nose. The total air flow Fm 308 is a sum of the two sub-flows F1 310 and F; 312.

Ekvatlon 1 visar hur det totala nasalluftflödesmotståndet Rm 304 kan beräknas genom att man delar trycket P 306 med det totala luftflödet av Fm, 308: (1) 5 10 1 UI 20 25 30 5330 004 Ekvationerna 2 och 3 visar var för sig hur subnasalluftflödesmot- stånden R1 300 och R; 302, dvs. motstånden i vardera näskanalen, kan be- räknas genom delning av trycket P 306 med subluftflödet av F1 310 eller P2 312: (2) (3) Jfllæ Figur 4 åskådliggör ett exempel på kalibrering av andningsluftflö- desdata till ett totalt andningsluftflöde. I exemplet i figur 4 förses en matematisk modell 400 som används för att bestämma det totala andningsluftflödet 406 med andningsluftflödesdata 402, 404 som ingångsparametrar. Det totala and- ningsluftflödet 406 kan beräknas genom användning av olika förfaranden, be- roende på utföringsformen. l en utföringsform tillhandahålls andningsluftflö- desdata 402, 404 genom användning av ansträngningssensorer såsom åskåd- liggjorts i ﬁgur 6A. l figur 6A används två andningsansträngningssensorer 206, 208 i ett thoraxområde och ett bukområde hos en patient 600 som mäts för att gene- rera till exempel spänningssignaler från thoraxområdet och bukområdet. An- strängningssensorerna 206, 208 är kopplade med vilka lämpliga förbindelser som helst 212, 213 till dataenheten 200 som förser behandlingsenheten med andningsluftflödesdata på basis av signaler som mottagits från ansträngnings- sensorerna 206, 208. När ansträngningssensorer 206, 208 används, används den matematiska modellen 400 i ﬁgur 4 för att bestämma det totala luftflödet 406 på basis av de genererade signalerna med de två ansträngningssensorer- na 206, 208. l en utföringsform är det även möjligt att bestämma det totala luft- flödet genom att använda endast en ansträngningssensor 206, 208.Equation 1 shows how the total nasal air flow resistance Rm 304 can be calculated by dividing the pressure P 306 by the total air flow of Fm, 308: (1) 5 10 1 UI 20 25 30 5330 004 Equations 2 and 3 respectively show how stalls R1 300 and R; 302, i.e. the resistances in each nasal canal, can be calculated by dividing the pressure P 306 by the sub-air flow of F1 310 or P2 312: (2) (3) Jfllæ Figure 4 illustrates an example of calibration of respiratory air flow data to a total respiratory air flow. In the example of Figure 4, a mathematical model 400 used to determine the total respiratory airflow 406 is provided with respiratory airflow data 402, 404 as input parameters. The total breathing air flow 406 can be calculated using different methods, depending on the embodiment. In one embodiment, respiratory airflow data 402, 404 is provided using effort sensors as illustrated in Figure 6A. In Figure 6A, two respiratory effort sensors 206, 208 are used in a thoracic region and an abdominal area of a patient 600 that are measured to generate, for example, voltage signals from the thoracic region and the abdominal area. The effort sensors 206, 208 are connected by any suitable connection 212, 213 to the data unit 200 which supplies the treatment unit with respiratory air flow data on the basis of signals received from the effort sensors 206, 208. When effort sensors 206, 208 are used, the mathematical model is used. 400 in Figure 4 to determine the total air flow 406 on the basis of the generated signals with the two effort sensors 206, 208. In one embodiment it is also possible to determine the total air flow by using only one effort sensor 206, 208. .

Figur 5 åskådliggör ett annat exempel på bestämning av ett and- ningsluftﬂöde på basis av trycksensordata. l exemplet i figur 5 förses en ma- tematisk modell 500 som används för att bestämma separata andningsluftflö- desvärden 506, 508 för bägge näskanalerna separat med andningsluftﬂödes- data 502, 504 som ingångsparametrar. I en utföringsform tillhandahålls and- 10 15 20 25 30 35 550 004 ningsluftflödesdata 502, 504 genom användning av ett mätarrangemang som åskådliggörs i figur 6B. l figur 6B används två trycksensorer 206, 208 för att generera tryck- data från framsidan av en näsas 606 näsborrar 602, 604 som mäts. Tryckdata sänds till en dataenhet 200 via lämpliga förbindelser 212, 213. Den matematis- ka modellen 500 i figur 5 kan sedan bestämma andningsluftflödet via vardera näskanalen 506, 508 på basis av genererade tryckdata 502, 504. Det är även möjligt att bestämma det totala luftflödet genom användning av trycksensorer 206, 208, som genererar tryckdata från vardera näsborrens framsida.Figure 5 illustrates another example of determining a respiratory air fate based on pressure sensor data. In the example of Figure 5, a mathematical model 500 is used which is used to determine separate respiratory air flow values 506, 508 for both nasal passages separately with respiratory air ﬂ fate data 502, 504 as input parameters. In one embodiment, breathing air flow data 502, 504 is provided using a metering arrangement illustrated in Figure 6B. In Figure 6B, two pressure sensors 206, 208 are used to generate pressure data from the front of a nose 606 nostrils 602, 604 being measured. Pressure data is sent to a data unit 200 via suitable connections 212, 213. The mathematical model 500 in Figure 5 can then determine the respiratory air flow via each nasal passage 506, 508 on the basis of generated pressure data 502, 504. It is also possible to determine the total air flow by using pressure sensors 206, 208, which generate pressure data from the front of each nostril.

Figur 7A är en vy som visar en förenklad tvärsnittsplanvy av ett näsområde och ett exempel på mätning av ett nasalluftflödesmotstånd. Mellan den högra näsborren 602 och den vänstra näsborren 604 finns en nässkilje- vägg 706 som skiljer näskanalerna 702, 704 från varandra. Den smalaste de- len av näsområdet är en näsklaff 718. En näsförgård 714 är belägen i ett om- råde mellan näsborrarna 602, 604 och en näsklaff 718, och näsmusslor 716 är belägna i ett område i näsklaffen och efter näsklaffen. Transnasala tryckdata mäts från ett bakre näsområde 700 i näsan. I dessa exempel omfattar det bak- re näsområdet 700 åtminstone ett område mellan en bakre del av näshålorna och en undre gräns av nasofarynx vid nivån av ett gomsegel.Figure 7A is a view showing a simplified cross-sectional plan view of a nasal area and an example of measuring a nasal air flow resistance. Between the right nostril 602 and the left nostril 604 there is a nasal septum 706 which separates the nasal passages 702, 704 from each other. The narrowest part of the nasal area is a nasal valve 718. A nasal courtyard 714 is located in an area between the nostrils 602, 604 and a nasal valve 718, and the nasal mussels 716 are located in an area in the nasal valve and after the nasal valve. Transnasal pressure data is measured from a posterior nasal region 700 in the nose. In these examples, the posterior nasal region 700 includes at least one region between a posterior portion of the nasal cavities and a lower border of the nasopharynx at the level of a palate.

I en utföringsform i ﬁgur 7A omfattar en mätmodul ett gemensamt tunt rör 708 för luftflödesmätenheten och en trycksond för att kontinuerligt till- handahålla andningsluftflödesdata och transnasala tryckdata från det bakre näsområdet 700. Det gemensamma tunna röret 708 omfattar vidare en första yttre del 705 av luftflödesmätenheten och en andra yttre del 707 av tryckson- den. Den första yttre delen 705 omfattar två trycksensorer 206, 208 för att ge- nerera tryckdata för att bestämma ett andningsluftflöde. Ett motstånd hos ett flöde 207 är beläget mellan de två trycksensorerna 206, 208. Andningsluftflö- det kan bestämmas på basis av en tryckskillnad mellan de två trycksensorerna 206, 208.In one embodiment of Figure 7A, a measuring module comprises a common thin tube 708 for the airflow measuring unit and a pressure probe for continuously providing respiratory airflow data and transnasal pressure data from the posterior nasal region 700. The common thin tube 708 further comprises a first outer portion 705 of the airflow unit. a second outer portion 707 of the pressure probe. The first outer portion 705 comprises two pressure sensors 206, 208 for generating pressure data to determine a respiratory air flow. A resistance of a flow 207 is located between the two pressure sensors 206, 208. The respiratory air flow can be determined on the basis of a pressure difference between the two pressure sensors 206, 208.

Den andra yttre delen 707 omfattar en trycksensor 204 för att till- handahålla transnasala tryckdata. En ända 709 i den andra yttre delen 707 är blockerad. Således använder både luftflödesmätenheten och trycksonden i detta exempel ett gemensamt arrangemang med det gemensamma tunna rö- ret 708 för att tillhandahålla erforderliga mätdata.The second outer portion 707 includes a pressure sensor 204 for providing transnasal pressure data. An end 709 in the second outer part 707 is blocked. Thus, in this example, both the air flow measuring unit and the pressure probe use a common arrangement with the common thin tube 708 to provide the required measuring data.

Figur 7B åskådliggör ett exempel på användning för mätning av transnasala tryckdata. l en utföringsfonn förses en trycksond 204, som kan 10 15 20 25 30 35 550 004 10 kopplas med en lämplig förbindelse 214 till dataenheten 200, med ett tunt rör 708 för att tillhandahålla transnasala tryckdata. Transnasala tryckdata tillhan- dahålls från ett bakre näsområde som är ett område mellan linjerna 711 och 716 i exemplet i figur 7B. I detta exempel placeras det tunna röret 708 via en näsborre 604 till ett område 700 mellan en bakre del av näshålorna 710 och en nedre gräns av nasofarynx 716. Ett muskulärt gomsegel 715 stänger tillfälligt av nasofarynx, till exempel då man äter eller andas genom munnen. Trans- nasala tryckdata kan mätas exaktast från området 700. Transnasala tryckdata kan även mätas var som helst i det bakre näsområdet, dvs. i området mellan linjerna 711 och 716. l en annan utföringsform är trycksonden förverkligad med en eller ﬂera trådlösa implantsensorer 205 i det bakre näsområdet 700 för att tillhanda- hålla transnasalt tryck. lmplantsensorn 205 kan vidare omfatta en sändare för att förse dataenheten 200 med uppmätta transnasala tryckdata.Figure 7B illustrates an example of use for measuring transnasal pressure data. In one embodiment, a pressure probe 204, which can be coupled with a suitable connection 214 to the data unit 200, is provided with a thin tube 708 to provide transnasal pressure data. Transnasal pressure data is provided from a posterior nasal region which is an area between lines 711 and 716 in the example of Figure 7B. In this example, the thin tube 708 is placed via a nostril 604 to an area 700 between a posterior portion of the nasal cavities 710 and a lower border of the nasopharynx 716. A muscular palate 715 temporarily closes off the nasopharynx, for example when eating or breathing through the mouth. Transnasal pressure data can be measured most accurately from the area 700. Transnasal pressure data can also be measured anywhere in the posterior nasal area, ie. in the area between lines 711 and 716. In another embodiment, the pressure probe is realized with one or more wireless implant sensors 205 in the posterior nasal area 700 to provide transnasal pressure. The implant sensor 205 may further comprise a transmitter for providing the data unit 200 with measured transnasal pressure data.

Figur 8 är ett exempelflödesschema som åskådliggör processen att bestämma ett näsluftflödesmotstånd. Anordningen kan förses med ett använ- dargränssnitt 108, som kan användas för att styra olika funktioner i ett förfa- rande för bestämning av ett nasalluftflödesmotstånd. Processen kan omfatta en eller flera av följande funktioner: datalagring och signalkombinering 802, signalartefaktbehandling 804, andningsansträngningssensorkalibrering till ett totalflöde 806, trycksensorkalibrering till subﬂöden 808, val av kännetecken 810, bestämning av totalmotstånd och/eller submotstånd 812, inre validering 814 och tillhandahållande av rapporter 816.Figure 8 is an example flow chart illustrating the process of determining a nasal air flow resistance. The device may be provided with a user interface 108, which may be used to control various functions in a method for determining a nasal air flow resistance. The process may include one or more of the following functions: data storage and signal combining 802, signal artifact processing 804, respiratory effort sensor calibration to a total flow 806, pressure sensor calibration to sub-flows 808, selection of characteristics 810, determination of total resistance and / or sub-resistance 812, internal validation 814 and internal validation 8 816.

Figur 9 åskådliggör ett exempel på ett förfarande för att bestämma ett nasalluftflödesmotstånd. Förfarandet börjar i 900. l 902 om ett inledande av datamottagning detekteras, fortsätter processen till 904. l 904 mottas kontinu- erligt uppmätta andningsluftﬂödesdata. l 906 mottas kontinuerligt uppmätta transnasala tryckdata. Såväl andningsluftﬂödesdata och transnasala tryckdata kan mätas och/eller mottas väsentligen samtidigt. Termen "kontinuerligt" inne- bär att andningsluftflödesdata och transnasala tryckdata omfattar ﬂera än ett momentant mätvärde. Andningsluftflödesdata och transnasala tryckvärden mäts till exempel så att ett förutbestämt antal värden insamlas eller att uppmät- ta värden insamlas för en förutbestämd tidsperiod innan data tillhandahålls för vidare behandling.Figure 9 illustrates an example of a method for determining a nasal air flow resistance. The process begins in 900. In 902, if an initial reception of data is detected, the process proceeds to 904. In 904, continuously measured respiratory air fate data is received. In 906, continuously measured transnasal pressure data is received. Both respiratory air fate data and transnasal pressure data can be measured and / or received substantially simultaneously. The term "continuous" means that respiratory airflow data and transnasal pressure data comprise ﬂ era than an instantaneous measured value. Respiratory airflow data and transnasal pressure values are measured, for example, so that a predetermined number of values are collected or measured values are collected for a predetermined period of time before data is provided for further processing.

Om i 908 slutet av datamottagningen detekteras, fortsätter proces- sen till 910. Annars kvarstår 904 och/eller 906. I 910 bestäms absoluta nasal- 10 15 20 25 550 004 11 luftflödesmotståndsvärden på basis av mottagna andningsluftflödesdata och mottagna transnasala tryckdata. Processen slutar i 912.If at 908 the end of the data reception is detected, the process proceeds to 910. Otherwise 904 and / or 906 remain. In 910 absolute nasal air flow resistance values are determined on the basis of received respiratory air flow data and received transnasal pressure data. The process ends in 912.

Utföringsformerna av uppfinningen kan förverkligas i en elektronisk anordning som omfattar en till exempel behandlingsenhet och en mätmodul.The embodiments of the invention can be realized in an electronic device which comprises, for example, a treatment unit and a measuring module.

Behandlingsenheten kan vara konfigurerad att utföra åtminstone en del av ste- gen som beskrivs l samband med flödesschemat i figur 8 och i samband med figur 9. Utföringsformerna kan förverkligas som ett dataprogram som omfattar instruktioner för att exekvera en datorprocess för att bestämma ett nasalluftflö- desmotstånd.The processing unit may be configured to perform at least a portion of the steps described in connection with the flow chart of Figure 8 and associated with Figure 9. The embodiments may be implemented as a computer program comprising instructions for executing a computer process to determine a nasal air flow resistance. .

Dataprogrammet kan vara lagrat på ett dataprogramdistributions- medium som kan avläsas av en dator eller en processor. Dataprogrammediet kan vara till exempel, men är inte begränsat till, ett elektriskt, magnetiskt, op- tiskt, infrarött eller halvledarsystem, -anordning eller transmissionsmedium.The computer program may be stored on a computer program distribution medium which can be read by a computer or a processor. The computer program medium may be, for example, but is not limited to, an electrical, magnetic, optical, infrared or semiconductor system, device or transmission medium.

Dataprogrammediet kan omfatta åtminstone ett av följande media: ett med da- tor avläsbart medium, ett programlagringsmedium, ett registreringsmedium, ett med dator avläsbart medium, ett RAM-minne, ett raderbart programmerbart ROM-minne, en med dator avläsbar mjukvarudistributionsförpackning, en med dator avläsbar signal, en med dator avläsbar telekommunlkationssignal, med dator avläsbara trycksaker och en med dator avläsbar komprimerad mjukvaru- förpackning.The computer program medium may comprise at least one of the following media: a computer readable medium, a program storage medium, a recording medium, a computer readable medium, a RAM memory, a erasable programmable ROM memory, a computer readable software distribution package, a computer computer readable signal, a computer-readable telecommunication signal, computer-readable printed matter and a computer-readable compressed software package.

Fastän uppﬁnningen har beskrivits ovan med hänvisning till ett ex- empel enligt de bifogade ritningarna, är det klart att uppfinningen inte är be- gränsad till detta utan den kan modifieras på flera sätt inom ramen för de bifo- gade patentkraven.Although the invention has been described above with reference to an example according to the accompanying drawings, it is clear that the invention is not limited thereto but may be modified in several ways within the scope of the appended claims.

Claims

10 15 20 25 30 35 550 004 12 Patent claims

A device for determining a nasal air flow resistance, the device comprising: a treatment unit (104) for controlling the functions of the device and; a data entry interface (102) that communicates with the treatment unit to provide the treatment unit with measurement data, characterized in that the data entry interface (102) is configured to receive continuously measured respiratory air flow data and transnasal pressure data; and the treatment unit (104) is configured to determine absolute nasal air flow resistance values based on received respiratory air flow data and received transnasal pressure data.

The device of claim 1, wherein the treatment unit (104) is further configured to determine a respiratory airflow for both nasal passages in a nose separately, and configured to determine absolute nasal airflow resistance values for both nasal passages separately.

Device according to claim 1, characterized in that the treatment unit (104) is further configured to determine a total respiratory air flow, and to determine total absolute nasal air-resistance values.

The device of claim 1, characterized in that the device further comprises a measuring module (202) connectable to the data input interface (102) for providing received respiratory airflow data and received transnasal pressure data, the measuring module comprising: an airflow measuring unit (210) to continuously provide respiratory airflow data; and a pressure probe (204) for continuously providing transnasal pressure data.

Device according to claim 4, characterized in that the air flow measuring unit (210) comprises at least one respiratory effort sensor (206, 208) for generating signals from a thoracic area and / or an abdominal area, and the treatment unit (104) is further configured to determine a total air flow on the basis of the generated signals. g

Device according to claim 4, characterized in that the air flow measuring unit (210) comprises two pressure sensors (206, 208) for generating pressure data from the front of the nostrils, and the treatment unit (104) is configured to determine the air flow for each nasal passage on basis of generated pressure data. 10 15 20 25 30 35 530 004 13

The device of claim 4, characterized in that the pressure probe (204) is provided with a thin tube (708) to provide transnasal pressure data.

The device of claim 1, characterized in that the device further comprises a measuring module (202) for providing received respiratory airflow data and received transnasal pressure data, said measuring module comprising: a common thin tube (708) for an air flow measuring unit (210) and a pressure probe (204) for continuously providing respiratory airflow data and transnasal pressure data from a posterior nasal region.

The device of claim 8, characterized in that the common thin tube (708) further comprises a first outer portion (705) of the air flow measuring unit (210) and a second outer portion (707) of the pressure probe (204), the first outer portion (705) comprises two pressure sensors (206, 208) for generating pressure data to determine a respiratory air flow, and the second outer portion (707) comprises a pressure sensor (204) for providing the transnasal pressure.

The device of claim 1, characterized in that received transnasal pressure data is provided non-invasively from anywhere in an area between a posterior part of the nasal cavities and a lower border of the nasopharynx.

The device of claim 1, characterized in that the treatment unit (104) is configured to determine exhaled air flow data and inhaled air flow data based on received respiratory air ﬂ fate data, and the treatment unit is configured to determine absolute nasal air flow resistance values separately for / or inhalation situations

Measuring module for cooperation with the device according to claim 1, characterized in that in order to enable determination of absolute nasal air flow resistance values on the basis of respiratory air ﬂ fate data and transnasal pressure data, the measuring module (202) comprises: a data unit (200) which can be connected to the data input interface 102. ); an air fate measurement unit (210) connectable to the data unit (200) for continuously providing respiratory air fate data; and a pressure probe (204) connectable to the data unit (200) to continuously provide transnasal pressure data. 10 15 20 25 30 35 550 004 14

Measurement module according to claim 12, characterized in that the air flow measuring unit (210) comprises at least one respiratory effort sensor (206, 208) for generating signals from a thoracic region and / or an abdominal region to enable a total airflow fate to be determined on the basis of the generated signals.

Measurement module according to claim 12, characterized in that the air flow measuring unit (210) comprises two pressure sensors (206, 208) for generating pressure data from the front of the nostrils to enable determination of an air flow for each nasal passage on the basis of generated pressure data.

A measurement module according to claim 12, characterized in that the pressure probe (204) is provided with a thin tube (704) to provide transnasal pressure data.

The measurement module of claim 12, characterized in that the measurement module further comprises: a common thin tube (708) for the airflow metering unit (210) and the pressure probe (204) for continuously providing respiratory airflow data and transnasal pressure data from a posterior nasal region.

Measuring module according to claim 16, characterized in that the common thin tube (708) comprises a first outer part (705) of the air flow measuring unit (210) and a second outer part (707) of the pressure probe (204), which first outer part (705) comprises two pressure sensors (206, 208) for generating pressure data for determining a respiratory air flow, and said second outer part (707) comprises a pressure sensor (204) for providing a transnasal pressure.

Measurement module according to claim 12, characterized in that transnasal pressure data is measured non-invasively from anywhere in an area between a posterior part of the nasal cavities and a lower border of the nasopharynx.

A method of determining a nasal airflow resistance, characterized in that the method comprises: receiving (904) continuously measured respiratory air ﬂ fate data; receiving (906) continuously measured transnasal pressure data; and determining (910) absolute nasal air flow resistance values based on received respiratory air ﬂ fate data and received transnasal pressure data.

The method of claim 19, characterized in that the method further comprises determining a respiratory airflow for both nasal passages in a nose separately, and the step of determining absolute nasal airflow resistance values. further includes determination of nasal air ﬂ fate resistance values for both nasal passages separately.

The method of claim 19, characterized in that the method further comprises determining a total respiratory air fate, and the step of determining absolute nasal air flow resistance values further comprises determining total absolute nasal air flow resistance values.

A method according to claim 19, characterized in that provided with a measuring module received breathing air ﬂ fate data and received transnasal pressure data, which method further comprises providing continuously with an air flow measuring unit of the measuring module of breathing air flow data; and providing continuously with a pressure probe the measurement module of transnasal pressure data.

A method according to claim 22, characterized in that the method further comprises generating with the air flow measuring unit at least one signal from a thoracic region and / or an abdominal region; and determining a total air fate based on the generated signals.

A method according to claim 22, characterized in that the method further comprises generating with the air flow measuring unit pressure data from the front of the nostrils and determining an air flow for each nasal passage on the basis of generated pressure data.

The method of claim 19, characterized in that the method further comprises providing received respiratory airflow data and received transnasal pressure data with a measurement module (202), said measurement module comprising: a common thin tube (708) for an air-density measurement (210) and a pressure probe (204) for continuously providing respiratory airflow data and transnasal pressure data from a posterior nasal region.

The method of claim 25, characterized in that the common thin tube (708) further comprises a first outer portion (705) of the air flow measuring unit (210) and a second outer portion (707) of the pressure probe (204), which method further comprises generating pressure data for determining a breathing air flow with two pressure sensors (206, 208) in the first outer part (705), and providing transnasal pressure data with a pressure sensor (204) in the second outer part (707) .

The method of claim 19, characterized in that the method further comprises: measuring received transnasal pressure data non-invasively from anywhere in an area between a posterior portion of the nasal cavities and a lower border of the nasopharynx.

The method of claim 19, characterized in that the method further comprises determining exhaled airflow data and inhaled airflow data based on received respiratory airflow data, and wherein the step of determining absolute nasal air and / or inhalation situations.

A computer program product encoding a computer program with instructions for executing a computer process for determining a nasal air ﬂ resistance resistance, the process comprising: receiving continuously measured respiratory air flow data; receiving continuously measured transnasal pressure data; and determination of absolute nasal air ﬂ fate resistance values based on received respiratory air ﬂ fate data and received transnasal pressure data.

The computer program product of claim 29, characterized in that the process further comprises: determining a respiratory airflow for both nasal passages in a separate nose; and wherein the step of determining absolute nasal airflow resistance values further comprises determining absolute nasal airflow resistance values for both nasal passages separately.

The computer program product of claim 29, wherein the process further comprises: determining a total respiratory air fate based on received air fate data, and wherein the step of determining absolute nasal air flow resistance values further comprises determining total absolute nasal air values.

A computer program distribution medium which can be read with a computer and which encodes a computer program with instructions for executing a computer process for determining a nasal air ﬂ fate resistance, which process comprises: receiving continuously measured respiratory air flow data; receiving continuously measured transnasal pressure data; and determining absolute nasal air flow resistance values based on received respiratory air flow data and received transnasal pressure data.

A computer program distribution medium according to claim 23, which distribution medium comprises at least one of the following media: a computer readable medium, a program storage medium, a recording medium, a computer readable memory, a computer readable software distribution package, a 5350 D04 17 computer-readable signal, a computer-readable telecommunication signal and a computer-readable queue-compressed software package.