TWI535468B - Gas delivery system - Google Patents
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Description
本發明係相關於一種治療呼吸相關疾病的氣體遞送系統,更特別地是,相關於一種能夠藉由外加裝置的方式而變更硬體組成,進而改變供氣功能的氣體遞送系統。
阻塞型睡眠呼吸中止症(Obstructive Sleep Apnea Syndrome,OSAS)係已知為一種因睡眠時上呼吸道發生坍塌、或變窄情形所造成的呼吸障礙,而由於多年來對於睡眠生理的相關研究不斷出現,醫界也已經對OSAS有了相當程度的瞭解。
在1980年代所發展出的CPAP(Continuous Positive Airway Pressure,連續氣道正壓呼吸)系統,乃是目前治療OSAS的最主要方式,其是藉由設置口/鼻面罩的方式而對患者的呼吸氣道提供連續的正壓力,以使患者的呼吸道維持順暢,並避免肌肉癱塌所造成的阻塞。
隨著各種相關研究的發展,除了傳統連續提供固定正壓的CPAP之外,市面上也出現了其他不同種類的PAP,而其也各有特色,舉例而言,其中的一種型態為BiPAP(Bilevel PAP,雙壓氣道正壓呼吸)系統,其會提供兩種正壓,並會監控患者的呼吸,以在吸氣時提供較高的正壓,以及呼氣時提供較低的正壓;另一種型態為AutoPAP(自動氣道正壓呼吸)系統,其是藉由自動偵測患者的氣道阻塞情形而變化其所提供的壓力。
而無論是何種PAP裝置的改良,最主要的行為皆在於根據患者的呼吸變化而改變供給至患者的氣體壓力,主要原因是,若所提供之氣體壓力不適當,極有可能造成非預期的效果,舉例而言,若提供的壓力過小,則會無法達到維持呼吸氣道暢通的效果,若提供的壓力過大,則除了會讓使用者感到不舒服外,也很可能會出現漏氣、或是讓患者於睡眠期間出現喚醒(arousal)的情形,反而影響患者的睡眠,此外,過送氣體亦有可能引發某些副作用,因此,大部分PAP裝置於氣體遞
送壓力方面的改良目標是,提供符合患者所需的最小有效壓力值,以提升患者在使用時的舒適度,例如,US 6,349,724就是相關此方面的改進。
但每一種PAP裝置有其固定的硬體配置,而其所能提供的功能也因此受限,所以,當使用者出現不同需求時,例如,生理狀態出現變化時,就可能必須接受受限於缺乏彈性的硬體配置而無法即時調整的治療。針對此方面的改進,已有US2007/0193583藉由程式設定的方式增加氣體遞送模式,以及US2007/0023045提供硬體方面的變化可能性,除此之外,US 6,397,845以及US 7,204,250則是藉由生理訊號換算出患者睡眠階段,以作為調整氣體遞送的基礎,但無論何種方式,使用者的使用選擇仍然受限於硬體。
因此,本發明的一目的即在於提供一種利用外接方式提供硬體變化的氣體遞送系統,以讓使用者在既有的硬體架構以外獲得額外的功能。
本發明的另一目的在於提供一種氣體遞送系統,其利用與一PAP裝置相連接的一可移除式感測裝置提供訊號,使系統能夠因應使用者的生理狀態改變而調整氣體遞送壓力,以最小化有效遞送壓力,並貼近使用者所需。
本發明的再一目的在於提供一種可擴充式氣體遞送系統,其PAP裝置在未與外接感測裝置相連接時,亦能執行本身預設的供氣行為,以達成一機多用的效果。
正如前述,CPAP裝置的改良主要著重於供氣壓力的變化,且最主要的目的在於避免遞送過多的氣體,以提高使用舒適度,也避免起因於無效多餘氣壓之其他可能副作用的發生,因此,如何讓壓力盡量維持在最適當的程度,一直都是改進CPAP裝置所希望達成的目標之一,而本發明所提供的氣體遞送系統的目的之一也就是希望能夠為此帶來更佳的解決方案。
根據本發明一方面的構想,本發明係提供一種氣體遞送系統,其
包括一PAP裝置以及至少一可移除式感測裝置,其中,該PAP裝置包括一氣流產生器,以提供一加壓可呼吸氣體,一使用者介面,包括一氣體遞送管,連接至該氣流產生器,以及一面罩,連接至該氣體遞送管,以自該氣流產生器接收可呼吸氣體,並將該已加壓的氣體提供至使用者的呼吸氣道,一處理器,預載一程式,以控制該氣流產生器所提供之該已加壓可呼吸氣體的一治療壓力,以及一連接器,用以電連接該可移除式感測裝置,另外,該可移除式感測裝置包括至少一感測器,結合於該使用者介面之上,以測量介於使用者呼吸氣道與該氣流產生器之間的一供氣路徑上的一呼吸特徵,一前端類比電路,用以處理該感測器所測得的特徵,以產生輸入至該PAP裝置的訊號,以及一連接器,用以電連接該PAP裝置,因此,當該PAP裝置未與該可移除式感測裝置相連接時,該處理器中的該預載程式會執行一第一預設供氣模式,以控制該治療壓力;以及當該PAP裝置與該可移除式感測裝置透過該等連接器而相互連接時,該處理器內的該預載程式會執行一第二調控供氣模式,此時,該處理器會自該可移除式感測裝置取得該訊號,並根據得自該訊號的該呼吸特徵而調整該治療壓力。
而在該第二供氣模式中,該預載程式則是可以根據設定的不同,例如,可以由程式自動判定、或是藉由使用者選擇的方式,而決定對於該輸入訊號的處理以及計算,例如,讓該輸入訊號作為調整治療壓力的主要依據、次要依據、或是捨棄不用等都是可能的方式,以提供最適合使用者的治療壓力。
根據上述,該前端類比電路可實施為提供訊號濾波、準位調整、及/或訊號放大的功能,以在訊號進入該PAP裝置前先進行前置處理,並且,該可移除感測裝置中也可另外包括一類比數位轉換器,以先將訊號數位化,有利於傳輸的穩定性。
在此,該呼吸特徵可包括下列群組的一或多,但不限於:睡眠呼吸中止/淺呼吸的發生與否,睡眠呼吸中止/淺呼吸的持續期間,呼氣的曲線變化,以及吸氣的曲線變化等,而藉由偵測使用者的呼吸特徵,就可以得知要如何調控可呼吸氣體的壓力,例如,增加、減少、或維持治療壓力,舉例而言,於呼氣期間降低治療壓力可減少喚醒的發生,
而於吸氣期間提高治療壓力則可避免壓力不足。
另外,較佳地是,該感測器可以是,但不限於,一氣流感測器、或是一熱感測器,或是任何能夠測量呼吸相關特徵的感測器,而該感測器則是可以設置於面罩的通氣孔上、或面罩內,也可以連接於該氣體遞送管與該PAP裝置之間、或再透過一另一氣體遞送管而連接至該PAP裝置、或結合於該氣體遞送管之上等,或是任何可以測得呼吸特徵的位置,沒有特定限制。
另外,該感測器以及該可移除感測裝置的數量亦皆不受限,可以一個可移除感測裝置具有/連接多個感測器,也可以多個可移除感測裝置同時連接至該PAP裝置,可因應不同使用需求而加以變化。
此外,根據本發明另一方面的構想,該可移除式感測裝置之中所包含的感測器也可以是一結合於該使用者介面之上的壓力感測器,以測量介於使用者呼吸氣道與該氣流產生器之間的該供氣路徑上的一壓力特徵,因此,該處理器內的該預載程式就可以在第二調控供氣模式中,根據該壓力特徵而控制該治療壓力。
而該壓力特徵則是可以偵測該供氣路徑中的壓力是否高於、或低於各種的壓力預設值,是否出現特定的變化、及/或發生壓力變化的持續期間等,進而得知使用者是否已戴上/拿開面罩、面罩的配戴是否出現漏氣等,以進行相對應的動作,例如,自動開啟/關閉供氣、警告/紀錄面罩發生漏氣等。
另外,較佳地是,該壓力感測器也可以用以偵測大氣壓力,進而根據PAP裝置所處的海拔高度而調整供氣壓力。
更進一步地,根據本發明的該氣體遞送系統也可以使用二個以上的感測器,例如,同時偵測呼吸特徵以及壓力特徵,以提供一種以上的調控依據,以及更符合使用者需求的供氣壓力。
因此,透過本發明外部裝置可移除的方式,讓使用者在需求改變時,例如,生理狀況改變,出門旅行時,僅需變更與PAP裝置相連接的可移除式感測裝置就可有所因應,可幫使用者節省換購、購買旅行備用機等的成本,再者,可移除式感測裝置的設置也提供了使用上的自主性,使用者可自行決定PAP裝置的功能,以提供更為客製化的治
療。
本案將可由以下的實施例說明而得到充分瞭解,使得熟習本技藝之人士可以據以完成之,然本案之實施並非可由下列實施例而被限制其實施型態。
根據本發明的氣體遞送系統分為二個部份,一為PAP裝置,另一則為一可移除式感測裝置,其中,該PAP裝置是用以提供患者加壓之可呼吸氣體的裝置,而該可移除式感測裝置則是可與該PAP裝置相連接,提供該PAP裝置相關於使用者的額外訊號,以作為調整該可呼吸氣體的依據。
請參閱第1圖,其係顯示根據本發明之PAP裝置以及可移除式感測裝置的電路方塊圖,以及第2A~2B圖,其係分別顯示根據本發明之PAP裝置與可移除式感測裝置相同的示範實施例。如圖所示,根據本發明的該PAP裝置10,其主要包括一處理器11,一氣流產生器12,一連接器13,以及一電源14,其中,該處理器11中係預載一程式,以控制該PAP裝置10的運作,該氣流產生器12會在該處理器11的指示下供給患者具有一治療壓力的呼吸氣流,該連接器13可用以連接該可移除式感測裝置20,以及該電源14是用以提供運作的電力,在此,若實施為居家使用時,則電力來源通常是市電,另,若實施為旅行使用時,則電力來源就可能是電池,並不受限。
當然,作為提供加壓之可呼吸氣體的裝置,PAP裝置10亦會包括一使用者介面,例如,面罩15,負責送氣的導管16等各種相關的構件(如第2A圖所示),以將氣體遞送至使用者的呼吸氣道,由於此屬公知技術,故在此即不贅述。
再者,該可移除式感測裝置20係包括一前端類比電路21,至少一感測器22,以及一連接器23,其中,如第2A圖以及第2B圖所示,該可移除式感測裝置20以及該PAP裝置10在利用彼此的連接器13,23相連接之後,該可移除式感測裝置20即受該PAP裝置10中該處理器11的控制,因此,該感測器22會在該處理器11的指示下,測量使用
者呼吸氣道與該氣流產生器12之間的供氣路徑上的各種特徵,例如,流速、壓力等。在此,如第1圖所示,該感測器22可以是內建於感測裝置20之內,或是連接在感測裝置20外部,可根據實際應用情形而變化,無一定的限制,此外,該等連接器13、23則可以是,舉例而言,但不限於USB、序列埠、RJ45等各種可用的有線連接介面。
首先,根據本發明,該感測器22可用於測量該供氣路徑上的呼吸特徵,舉例而言,呼吸週期、呼氣/吸氣期間的曲線起伏變化、是否發生睡眠呼吸中止(apnea)/淺呼吸(hypopnea)、以及睡眠呼吸中止/淺呼吸發生的時間長短等,而藉由測量與呼吸相關的特徵,無論是直接、或間接測得,就可作為調整該治療壓力的參考,例如,可以在使用者真正睡著前提供適當的壓力緩升(Ramp)期間,可以於呼氣期間降低供氣壓力,於吸氣期間提高壓力,以及將壓力維持在不發生睡眠呼吸中止且讓使用者最舒適的壓力,亦即,在於得出睡眠期間的最小有效壓力曲線,以最大化舒適度。
而可測得該供氣路徑上的呼吸相關特徵的感測器22則可包括,熱感測器(例如,熱敏電阻,熱電偶等),氣流感測器(例如,流速器,壓力感測器等),以及任何其他可以測得呼吸特徵的感測器,並且,根據感測器22的種類不同,感測器的設置位置也會有所改變,可以是該供氣路徑上任何能夠測得呼吸特徵的位置,舉例而言,請參閱第2圖,其舉例說明感測裝置20利用內建的感測器來檢測供氣路徑上的呼吸特徵的情形,在此例子中,相對而言較短的一另一氣體遞送管17被用來將感測裝置20串接於PAP裝置10以及原有的氣體遞送管16與面罩15之間,這樣的設置方式尤其適合於採用流速器的情形,但並不受限,接著,在感測裝置20的連接器23連接至PAP裝置10上相對應的連接器13之後,使用者就可以如平日一樣地操作PAP裝置,並進行睡眠期間的治療,只是PAP裝置已經藉由如此的外接方式而獲得了額外的功能,使用者也因此而有了更多的選擇。
再者,請參閱第3A~3C圖,其舉例說明了外置式感測器的示範性實施例以及其示範性設置方式,其中,如第3A~3B圖所示,呼吸氣流感測器24、或熱敏電阻25可以設置於口鼻之間、或是面罩15的氣孔
151之上,在此,當實施為直接與面罩的結構相結合(第3A圖)時,如氣流管感測器24、或熱敏電阻25等適合如此之測量法的感測器,就可以透過結構的設計而直接將其分別的導氣管241、或連接線251放置於PAP裝置的氣流遞送管16之中(僅於第3A圖中舉例說明氣流管感測器的例子),另外,當實施為放置在氣孔151上的方式時,如第3B~3C圖所示,該導氣管241、或連接線251則是可以簡單地緊靠於氣體遞送管的外部,在此,第3B圖以及第3C圖分別顯示了感測器與面罩氣孔151的不同結合方式,第3B圖利用貼片252作為固定,而第3C圖則是利用扣合的方式達成固定。
本領域具通常知識者將可以瞭解,上述的感測器以及其設置方式僅是用以舉例說明,其他的感測器、或設置方式同樣可行,並不受限,主要目的是在於取得呼吸相關訊號以及提供使用者較佳的使用方便性。
另外,根據本發明另一方面的構想,該可移除式感測裝置20的該感測器22也可被用以檢測該供氣路徑上的壓力特徵,例如,一壓力感測器,以作為控制供氣壓力的參考,而藉由如此的方式,則是可以得知使用者是否已開始/停止對著面罩進行呼吸,或是面罩是否出現漏氣等情形。在此,由於壓力感測器的設置類似於前述的方式,因此即不另贅述。
首先,壓力感測器可被用於決定是否要啟動供氣,舉例而言,在未供氣狀態下,若使用者將面罩蓋住呼吸氣道並開始對面罩內呼吸時,供氣路徑內的壓力會從原本與環境壓力相同,變為出現因呼氣與吸氣所造成的規律波動,而在該壓力感測器持續偵測到若干次波動(例如,2~3次)後,就可判定為使用者欲開始供氣治療,進而啟動供氣;再者,壓力感測器也可以被用於決定是否要關閉供氣,舉例而言,當面罩自呼吸氣道移開時,供氣路徑內的壓力會出現明顯的下降,並持續一段時間,因此,藉由該壓力感測器偵測到此壓力變化即可得知使用者移除面罩的行為,進而關閉供氣。
另外,藉由偵測該供氣路徑上的壓力特徵尚可得知面罩的配戴是否發生漏氣,通常,漏氣的情形主要可分為二種,一是在一開始安裝
時未配戴完全所造成,另一則是在治療期間因姿勢的移動所造成。
針對第一種情形,可以在一開始供氣的一段時間內,偵測該PAP裝置所設定的治療壓力與供氣路徑之壓力間的一壓力落差,當壓力落差超過一預設值時,就表示使用者所配戴的面罩並未與臉部輪廓密合,此時就可發出警示告知使用者,讓使用者再次調整面罩,直到確實密合為止。
在第二種情形中,由於治療期間漏氣的發生會讓供氣路徑的壓力出現降低,因此,可以預設一壓力落差範圍,當超過壓力落差範圍時,表示面罩發生移位,因此,就可以發出警告,而由於可能是在使用者的睡眠期間,因此,在短暫警告後,可先行紀錄下來(例如,存於記憶體(未顯示)之中),並於治療結束後告知使用者,例如,顯示於螢幕上,以藉此提供使用者相關的資訊,因此,使用者可以變更面罩的配戴情形,或是注意睡覺姿勢等,另外,也可作為日後醫師診斷的參考。
當然,本發明也可以實施為同時具備偵測該供氣路徑內的呼吸特徵以及壓力特徵的能力,亦即,同時採用兩個感測器,以提供更多的調控參數,而需注意的則是,所使用的兩個感測器可以是利用相同、或是不同物理原理進行偵測的感測器,只需符合實際所需即可,不受限於前述的情形。
此外,根據感測器本身的特性,該用於偵測壓力特徵的壓力感測器也可以被用來偵測該PAP裝置所處環境的大氣壓力,以在調整治療壓力時將海拔高度所造成的影響也納入計算,所以,在一實施例之中,該壓力感測器可被用來檢測該供氣路徑的壓力以及系統所處環境的大氣壓力,而在此情形下,該壓力感測器則是必須結合在該供氣路徑之上,例如,面罩、或氣體遞送管之上,另外,在一另一實施例之中,該壓力感測器也可僅用於感測大氣壓力,此時,由於無關於使用者的呼吸,所以該壓力感測器能夠設置的位置也就無須限制為與面罩、或氣體遞送管結合,只需在PAP裝置、及/或使用者附近即可。
需注意的是,上述實施例僅是作為舉例之用,並非作為限制,本領域中具通常知識者將可根據上述的實施例而得出以所偵測到的壓力
特徵作為基礎而進行供氣調整的其他可能方式。
在本發明之中,特別地是,不同於一般的PAP裝置,該可移除式感測裝置20係實施為可移除的形式,使用者可以依照需求的不同而變換不同的感測裝置20、或是選擇連接/不連接感測裝置20。通常,PAP裝置的功能固定,使用者必須於購買時即決定需要的功能為何,否則很難有所變更,但人的生理狀況卻可能有所改變,例如,變胖、變瘦、或鼻塞等,不見得都適用原先的選擇,因此,本發明的可移除方式提供了使用者選擇的機會,只需更換不同的可移除式感測裝置,而不是更換一台PAP裝置。
此外,更由於外接的形式,處理不同生理訊號所需的不同電路可直接包含在各個可移除式感測裝置之中,如此一來,每一種訊號皆可獲得最適當的處理,不會受限於PAP裝置原有的內部電路,另一方面,PAP裝置也不需要為了能處理各種訊號而必須包含所有可能的電路。
因此,根據本發明,該可移除式感測裝置之中包含有該前端類比電路21,以對該感測器22所測得的呼吸特徵進行前置處理,包括(但不限於),濾波處理,例如,低通濾波、高通濾波、陷波(notch)濾波,放大處理,以及位準調整(level shifting)等,再產生輸入該PAP裝置的訊號,另外,該可移除式感測裝置20之中亦可以包括一類比數位轉換器(未顯示),先行數位化後再輸入該PAP裝置10。而透過事先的處理,將可使訊號傳輸更為穩定,也有助於PAP裝置的更進一步處理以及分析。
再者,也由於根據本發明的該可移除式感測裝置採用外加的形式,因此,該PAP裝置10只要能夠接收訊號,種類並不受限,除了可以是最基本的CPAP裝置之外,也可以是本身已具調控供氣壓力功能者,例如,BiPAP或AutoPAP等,此時,該可移除式感測裝置所提供的訊號就可成為原有調控依據以外的額外訊號來源,以提供更為精準的壓力調整基礎。
以下即敘述該PAP裝置10與該可移除式感測裝置20之間的運作方式。
如第4圖所示,其係顯示根據本發明之氣體遞送系統的實施流程
圖。首先,在該PAP裝置10的電源開啟後,其處理器11會先行偵測其是否連接有該可移除式感測裝置20。
1.若發現未連接該可移除感測裝置20:此時,該PAP裝置10進行獨立運作,處理器11內的預載程式會執行一第一預設供氣模式,以遞送預設的治療壓力。在此,若該PAP裝置10為一CPAP裝置,則其供氣行為就會是遞送固定壓力的可呼吸氣體,或者,若該PAP裝置10係為一BiPAP裝置,則其供氣行為會遞送具有二個壓力遞送值的可呼吸氣體,並不受限。
2.若發現連接有該可移除式感測裝置20:此時,該PAP裝置10與該感測裝置20會一起運作,處理器11中的該預載程式即執行一第二調控供氣模式,以在自該可移除式感測裝置20取得訊號後,以其作為參考而調整治療壓力。而有關訊號在該可移除式感測裝置中的處理則是如前所述,不加贅述。
首先,要先闡明的是,當該可移除感測裝置20以及該PAP裝置10利用連接器13,23彼此相連時,來自該可移除感測裝置20的輸入,除了經由該感測器22所擷取的(經處理)訊號之外,尚可包括用以識別感測裝置20/感測器22之種類、型號、狀態等的識別訊號、及/或提供其他資訊的訊號,而且,透過此連接,該PAP裝置更可利用控制訊號來掌控該感測裝置20/感測器22的行為,例如,啟動、關閉等,此外,二者間的連接也可達成其他的功用,例如,電源提供等,而且,二者間訊號傳遞的實施方式可為數位、或類比,並不受限。
當該可移除式感測裝置20連接上時,首先,該PAP裝置會先確定所連接的感測裝置20與感測器22,舉例而言,其可實施為該PAP裝置自動辨別感測裝置/感測器的種類、型號,或者,也可以是醫生/睡眠技師/使用者手動於該PAP裝置中選擇/輸入感測裝置/感測器的種類、型號,另外,結合上述二者的方式(例如,先手動輸入種類,再由PAP裝置自動辨識型號),或任何其他的方式亦為可行,不受限制。而藉由確定感測裝置/感測器的種類、型號,PAP裝置就能知道所接收的訊號為何。
而在確定輸入訊號的內容之後,該PAP裝置則是會參考此訊號而
調整治療壓力,至於該輸入訊號參與治療壓力調整的計算方式,則是可由程式自動判斷,或是由人為決定,舉例而言,醫師/睡眠技師可以根據患者的生理條件而在PAP裝置中設定是否接收外來的訊號、接收訊號的種類、以及接收的條件等;另一種情形則可為,直接交由PAP裝置中內建的程式來判定何者對使用者較好,舉例而言,若PAP裝置為一BiPAP裝置,則其原本即具備檢測使用者呼氣與吸氣之壓力差的能力,因此,可移除式感測裝置所提供的訊號若無法對其判斷造成助益、或無法得出比呼/吸氣壓力差更好的供氣參考,則該BiPAP裝置即捨棄該可移除式感測裝置所提供的訊號,或者,若外來訊號能提供更好的調整依據,則該PAP裝置就可直接採用而捨棄原先的調整依據,又或者,也可實施為該BiPAP裝置同時參考本身的以及來自該可移除感測裝置20的訊號,共同決定出最佳的治療壓力。因此,在該PAP裝置中,由該可移除式感測裝置輸入之訊號所扮演的角色並無限制,主要在於提供較貼近使用者需求的供氣壓力。
接著,在上述的判斷之後,該處理器11即藉由控制該氣流產生器而調整治療壓力,例如,升壓、降壓、或維持原有壓力等,而在治療期間,包括偵測可移除式感測裝置20的連接/種類、比較訊號之優劣、以及據以調控治療壓力的流程,則是會不斷地循環,以提供最適合使用者的供氣行為。
所以,藉由本發明的設計,任何種類的PAP裝置皆能藉由與一可移除式感測裝置結合而變化、調整其供氣壓力,進而成為更貼近使用者需求的PAP裝置。
舉例而言,若PAP裝置原本是一傳統的CPAP裝置,則藉由可移除感測裝置所檢測之生理資訊的不同,其就可以變化為各種具有遞送氣壓調控功能的PAP裝置,例如,BiPAP、AutoPAP、VPAP等、或是獲得有關如何調整壓力緩增曲線(Ramp)的資訊等。而同樣地,BiPAP裝置、AutoPAP裝置、VPAP裝置等也可以藉由這樣的方式而獲得額外的調控依據,如此一來,自然能夠讓供氣壓力變化更為精準,更貼近使用者的實際需要。
至於與該可移除式感測裝置20相連接之感測器22的種類以及數
量,則同樣不受限制,亦即,單一個可移除式感測裝置能夠連接之感測器的種類以及數量,完全能夠依據不同的需求而加以變化。而同樣地,該可移除式感測裝置20的數量也不受限制,該PAP裝置可以同時連接多個可移除式感測裝置20。
很重要地是,在本發明之中,該可移除式感測裝置20扮演了可彈性提供資訊的角色,當連接不同的可移除式感測裝置20時,就可以測量有關呼吸的不同特徵,進而產生不同的訊號,提供了使用者於實際使用時的選擇多樣性。
另外,申請人要闡明的是,一般的PAP裝置(CPAP、BiPAP、AutoPAP、VPAP等)皆有預設的壓力範圍,無論是出廠設定值、或是經由醫師設定者,因此,在使用PAP裝置的過程中,供氣壓力有其基本的變動限制,所以,在根據本發明的系統中,對於供氣壓力的調整主要是在該壓力範圍內的變化。當然,並不受此限,亦有可能是,在某些情況下,例如,醫師/睡眠技師的設定下,該預設壓力範圍亦可依該感測裝置所提供的資料訊號而進行調整,以求更貼近使用者需求。
綜上所述,根據本發明的氣體遞送系統,其藉由提供PAP裝置與其相連接的可移除式感測裝置,讓使用者能夠經由更換/增減該可移除式感測裝置而自行決定所使用之PAP裝置的功能,不再受限於既有之PAP裝置的硬體,以及其所提供的有限調控模式,成功跳脫了傳統硬體架構的限制,讓使用者可主動決定PAP裝置的功能,大幅提昇PAP裝置對於不同使用者的適應性,而且,根據本發明的架構,即使是最基本的CPAP裝置,也能夠簡單地藉由設置可移除式感測裝置而達到APAP、BiPAP的效果,可有效改善使用舒適度,及減少喚醒的發生。
縱使本發明已由上述之實施例詳細敘述而可由熟悉本技藝之人士任施匠思而為諸般修飾,然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。
10‧‧‧PAP裝置
11‧‧‧處理器
12‧‧‧氣流產生器
13‧‧‧連接器
14‧‧‧電源
15‧‧‧面罩
16‧‧‧氣體遞送管
17‧‧‧另一氣體遞送管
20‧‧‧可移除式感測裝置
21‧‧‧前端類比電路
22‧‧‧感測器
23‧‧‧連接器
24‧‧‧氣流管感測器
241‧‧‧導氣管
25‧‧‧熱敏電阻
251‧‧‧連接線
252‧‧‧貼片
第1圖:其為顯示根據本發明之氣體遞送系統的電路方塊圖;第2圖:其為顯示根據本發明一第一較佳實施例,PAP裝置與可移除式感測裝置的結合示意圖;
第3A圖:其為顯示根據本發明一第二較佳實施例,PAP裝置與可移除式感測裝置的結合示意圖;第3B圖:其為顯示根據本發明一第三較佳實施例,PAP裝置與可移除式感測裝置的結合示意圖;第3C圖:其為顯示根據本發明一第四較佳實施例,PAP裝置與可移除式感測裝置的結合示意圖;以及第4圖:其為顯示根據本發明之氣體遞送系統的實施流程圖。
10‧‧‧PAP裝置
11‧‧‧處理器
12‧‧‧氣流產生器
13‧‧‧連接器
14‧‧‧電源
20‧‧‧可移除式感測裝置
21‧‧‧前端類比電路
22‧‧‧感測器
23‧‧‧連接器
Claims (16)
- 一種氣體遞送系統,包括一PAP(Positive Airway Pressure,氣道正壓呼吸)裝置以及至少一可移除式感測裝置,其中:該PAP裝置包括:一氣流產生器,以提供一加壓可呼吸氣體;一使用者介面,至少包括:一氣體遞送管,連接至該氣流產生器;以及一面罩,連接至該氣體遞送管,以自該氣流產生器接收可呼吸氣體,並將該已加壓的氣體提供至使用者的呼吸氣道;一處理器,預載一程式,以控制該氣流產生器所提供之該已加壓可呼吸氣體的一治療壓力;以及一第一連接器,用以電連接該可移除式感測裝置;以及該可移除式感測裝置包括:至少一感測器,結合於該使用者介面之上,以測量介於該氣流產生器以及使用者呼吸氣道之間的一供氣路徑上的一呼吸特徵;一前端類比電路,用以處理該感測器所測得的呼吸特徵,以產生一訊號;以及一第二連接器,用以電連接該PAP裝置;其中,該PAP裝置以及該可移除式感測裝置可依使用者需求而具選擇性地於運作期間被配置為相互連接或分開;以及其中:當該PAP裝置未與該可移除式感測裝置相連接時,該處理器中的該預載程式會執行一第一預設供氣模式,以控制該治療壓力;以及當該PAP裝置與該可移除式感測裝置透過該第一及第二連接器而相互連接時,該處理器內的該預載程式會執行一第二調控供氣模式,此時,該處理器會自該可移除式感測裝置取得該訊號,並根據得自該訊號的該呼吸特徵而調整該治療壓力。
- 根據申請專利範圍第1項所述的系統,其中,在該第二調控供氣模式中,該預載程式會根據相關設定而決定該輸入訊號的處理與計算。
- 根據申請專利範圍第1項所述的系統,其中,該感測器設置於該面罩的通氣孔之上,連接於該氣體遞送管與該PAP裝置之間,或再透過另一氣體遞送管而連接至該PAP裝置。
- 根據申請專利範圍第1項所述的系統,其中,該感測器為一氣流感測器、或一熱感測器。
- 根據申請專利範圍第4項所述的系統,其中,該氣流感測器為流速器、或壓力感測器。
- 根據申請專利範圍第4項所述的系統,其中,該熱感測器為熱敏電阻、或熱電偶。
- 根據申請專利範圍第1項所述的系統,其中,該可移除式感測裝置更包括一壓力感測器,以測量該PAP裝置所處環境下的大氣壓力、及/或面罩、或氣體遞送管內的壓力。
- 根據申請專利範圍第1項所述的系統,其中,該呼吸特徵為使用者的呼氣與吸氣的曲線起伏變化,且該預載程式會根據該呼氣與吸氣的曲線起伏變化而得出該使用者是否發生睡眠呼吸中止,及/或睡眠呼吸中止的持續期間。
- 根據申請專利範圍第1項所述的系統,其中,該前端類比電路提供信號濾波的功能,信號放大的功能,及/或位準調整的功能。
- 根據申請專利範圍第1項所述的系統,其中,該可移除式感測裝置更包括一類比數位轉換器。
- 根據申請專利範圍第1項所述的系統,其中,對該治療壓力的調整包括增加、減少、及/或維持該治療壓力。
- 根據申請專利範圍第1項所述的系統,其中,該可移除式感測裝置實施為複數個。
- 一種氣體遞送系統,包括一PAP(Positive Airway Pressure,氣道正壓呼吸)裝置以及至少一可移除式感測裝置,其中:該PAP裝置包括:一氣流產生器,以提供一加壓可呼吸氣體;一使用者介面,包括:一氣體遞送管,連接至該氣流產生器;以及 一使用者面罩,連接至該氣體遞送管,以自該氣流產生器接收可呼吸氣體,並將該已加壓的氣體提供至使用者的呼吸氣道;一處理器,預載一程式,以控制該氣流產生器所提供之該已加壓可呼吸氣體的一治療壓力;以及一第一連接器,用以電連接該可移除式感測裝置;以及該可移除式感測裝置包括:一壓力感測器,結合於該使用者介面之上,以測量介於使用者呼吸氣道與該氣流產生器之間的一供氣路徑上的一壓力特徵;一前端類比電路,用以處理該壓力感測器所測得的特徵,以產生一訊號;以及一第二連接器,用以電連接該PAP裝置;其中,該PAP裝置以及該可移除式感測裝置可依使用者需求而具選擇性地於運作期間被配置為相互連接或分開;以及其中:當該PAP裝置未與該可移除式感測裝置相連接時,該處理器中的該預載程式會執行一第一預設供氣模式,以控制該治療壓力;以及當該PAP裝置與該可移除式感測裝置透過該第一及第二連接器而相連接時,該處理器內的該預載程式會執行一第二調控供氣模式,此時,該處理器會自該可移除式感測裝置取得該訊號,並根據得自該輸入訊號的該壓力特徵而控制該治療壓力。
- 根據申請專利範圍第13項所述的系統,其中,該壓力特徵包括該供氣路徑內的壓力是否高於、及/或低於一預設壓力值。
- 根據申請專利範圍第13項所述的系統,其中,該壓力特徵包括因使用者呼吸所形成的壓力變化。
- 根據申請專利範圍第13項所述的系統,其中,該壓力感測器更可用以測量該PAP裝置所處環境的大氣壓力。
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